श्वेत प्रकाश का क्या होता है जब वह प्रिज्म से होकर गुजरता है और क्यों?

एक प्रिज्म के माध्यम से एक प्रकाश चमकें, या एक धूप वाले दिन खिड़की में लटका दें, और आप एक इंद्रधनुष देखेंगे। यह वही इंद्रधनुष है जो आप आकाश में देखते हैं, क्योंकि एक दिन में बारिश और सूरज के मिश्रण के साथ, बारिश की प्रत्येक बूंद एक लघु प्रिज्म के रूप में कार्य करती है। प्रकाश एक तरंग या कण है या नहीं, इस पर बहस करने वाले भौतिकविदों के लिए, यह घटना पूर्व के लिए एक मजबूत तर्क है। वास्तव में, प्रिज्म के साथ प्रयोग आइजैक न्यूटन के प्रकाशिकी के सिद्धांत और प्रकाश की तरंग प्रकृति के निर्माण के लिए केंद्रीय थे।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

प्रिज्म से गुजरने पर श्वेत प्रकाश अपवर्तित हो जाता है। प्रत्येक तरंग दैर्ध्य एक अलग कोण पर अपवर्तित होता है, और उभरता हुआ प्रकाश एक इंद्रधनुष बनाता है।

अपवर्तन एक घटना है जो तब होती है जब सफेद प्रकाश की किरण हवा और एक सघन माध्यम, जैसे कांच या पानी के बीच इंटरफेस से गुजरती है। प्रकाश सघन माध्यम में अधिक धीमी गति से यात्रा करता है, इसलिए जब यह इंटरफ़ेस से गुजरता है तो यह दिशा बदल देता है - या अपवर्तित हो जाता है। श्वेत प्रकाश प्रकाश की सभी तरंग दैर्ध्य का मिश्रण है, और प्रत्येक तरंग दैर्ध्य थोड़ा अलग कोण पर अपवर्तित होता है। इसलिए, जब किरण सघन माध्यम से निकलती है, तो इसे इसके घटक तरंग दैर्ध्य में विभाजित किया जाता है। जिन्हें आप देख सकते हैं वे परिचित इंद्रधनुष बनाते हैं।

किसी विशेष माध्यम में अपवर्तन कोण को उसके अपवर्तन सूचकांक द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो कि a. है निर्वात में प्रकाश की गति को उस विशेष में प्रकाश की गति से विभाजित करके प्राप्त संपत्ति माध्यम। जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है, तो दो माध्यमों के अपवर्तन के सूचकांकों को विभाजित करके अपवर्तन कोण प्राप्त किया जा सकता है। इस संबंध को स्नेल के नियम के रूप में जाना जाता है, जिसका नाम 17 वीं शताब्दी के भौतिक विज्ञानी के नाम पर रखा गया था जिन्होंने इसे खोजा था।

कांच के अलावा कई अन्य सामग्री इंद्रधनुष पैदा करती है। हीरा, बर्फ, स्पष्ट क्वार्ट्ज और ग्लिसरीन इसके कुछ उदाहरण हैं। इंद्रधनुष की चौड़ाई अपवर्तन के सूचकांक का एक कार्य है, जो सीधे सामग्री के घनत्व के साथ बदलता रहता है। आप एक इंद्रधनुष भी देख सकते हैं जब प्रकाश एक स्पष्ट क्रिस्टल या कांच के टुकड़े के माध्यम से पानी से गुजरता है और पानी में वापस आ जाता है।

यद्यपि हम परंपरागत रूप से सात घटक रंगों द्वारा इंद्रधनुष की पहचान करते हैं, यह वास्तव में एक निरंतरता है जिसमें एक रंग से दूसरे रंग तक कोई अलग सीमा नहीं होती है। यह न्यूटन ही थे जिन्होंने प्राचीन यूनानियों के सम्मान में मनमाने ढंग से स्पेक्ट्रम को सात रंगों में विभाजित किया, जो सात को एक रहस्यमय संख्या मानते थे। रंग, सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य से सबसे छोटी, लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, इंडिगो और वायलेट के क्रम में हैं। यदि आप आदेश को याद रखने का कोई तरीका ढूंढ रहे हैं, तो संक्षिप्त नाम ROYGBIV, उच्चारित roy-gee-biv का उपयोग करें, या इस महामारी को आज़माएं: रॉयजीएवेन्यू खETमैंवीआयोलेट्स

जैसे-जैसे आप इंद्रधनुष के पार लाल से बैंगनी रंग की ओर बढ़ते हैं, तरंगदैर्घ्य की आवृत्ति बढ़ती जाती है। इसका मतलब है कि व्यक्तिगत फोटॉनों की ऊर्जा - या तरंग पैकेट - भी बढ़ जाती है, क्योंकि दोनों सीधे प्लैंक के नियम से संबंधित हैं।