अंक 39प्रकृति3 मिनटपठन 75
प्रकाशक · जीके पुस्तकालय · परिशिष्ट
गीले पत्थर का रंग अधिक गहरा क्यों दिखता है?
पत्थर वही है, लेकिन बस पानी लगाते ही उसका रंग कुछ गहरा हो जाता है। क्या पानी ने उसका रंग बदल दिया?
गीला पत्थर अधिक गहरा इसलिए नहीं दिखता कि उसका रंग बदल गया है, बल्कि इसलिए कि उस पर पड़ने वाला अधिक प्रकाश अवशोषित हो जाता है। सतह पर पानी की पतली परत प्रकाश को वापस पत्थर की ओर लौटा देती है, और खाँचों में भरा पानी प्रकाश को कम बिखरने देता है, जिससे वह पत्थर के भीतर चला जाता है।
सूखा पत्थर प्रकाश को बिखेरता है
सूखे पत्थर की सतह छोटे खाँचों और कणों की वजह से खुरदरी होती है। हवा और पत्थर के बीच की हर सीमा पर प्रकाश चारों ओर परावर्तित होता है, और उसका काफी हिस्सा अवशोषित होने से पहले ही सीधे हमारी आँखों तक लौट आता है। इसलिए सूखा पत्थर कुछ सफेदी लिए और हल्के रंग का दिखता है।
जब पानी खाँचों को भर देता है, तो हवा और पत्थर की सीमा की जगह पानी और पत्थर की सीमा बन जाती है। प्रकाश को मोड़ने की क्षमता के मामले में पानी और पत्थर, हवा की तुलना में एक-दूसरे के अधिक करीब होते हैं, इसलिए प्रकाश कम बिखरता है और पत्थर के भीतर अधिक गहराई तक पहुँचता है। गहराई में पहुँचे प्रकाश के पत्थर के घटकों में अवशोषित होने की संभावना बढ़ जाती है।
पानी की पतली परत प्रकाश को फँसा लेती है
स्वीडन के आंग्स्ट्रॉम ने 1925 में जो विचार दिया था, उसे न्यूज़ीलैंड के विक्टोरिया विश्वविद्यालय के लेक्नर और डॉर्फ ने 1988 में गणना के ज़रिए और परिष्कृत किया। खुरदरा पत्थर प्रकाश को कई दिशाओं में तिरछे कोणों पर बाहर भेजता है। पानी की परत की ऊपरी सतह पर बहुत तिरछे कोण से पड़ने वाला प्रकाश हवा में बाहर नहीं निकल पाता और वापस नीचे की ओर परावर्तित हो जाता है। इसे पूर्ण आंतरिक परावर्तन कहते हैं।
वापस लौटा प्रकाश पत्थर पर एक बार फिर पड़ता है, और हर बार उसका कुछ हिस्सा अवशोषित हो जाता है। कुछ बार इस तरह आने-जाने के दौरान आँखों तक पहुँचने वाला प्रकाश घट जाता है, जिससे पत्थर गहरा दिखता है। दोनों प्रभावों को साथ शामिल करके की गई गणना वास्तविक मापों से अच्छी तरह मेल खाती थी।
पानी प्रकाश को नहीं सोखता
यह सोचना आसान है कि पानी प्रकाश को सोख लेता है, इसलिए पत्थर गहरा हो जाता है, लेकिन पानी की पतली परत लगभग कोई प्रकाश अवशोषित नहीं करती। प्रकाश को अवशोषित करने वाला खुद पत्थर है, और पानी केवल प्रकाश को पत्थर में अधिक देर तक ठहराए रखता है। इसीलिए सूखने पर उसका मूल रंग ज्यों का त्यों लौट आता है।
इसी वजह से पत्थर जितना खुरदरा हो, अंतर उतना ही बड़ा होता है। काँच या घिसकर चिकने किए गए पत्थर जैसी समतल सतहें गीली होने पर भी लगभग वैसी ही दिखती हैं। चिकनी सतह प्रकाश को दर्पण की तरह एक दिशा में परावर्तित करती है, इसलिए पानी की परत में कम प्रकाश फँसता है।
पानी लगाकर रंग देखें
पानी लगाने पर सतह से सफेदी के रूप में बिखरने वाला प्रकाश कम हो जाता है, जिससे रंग अधिक गहरा और स्पष्ट दिखता है। पत्थर को घिसकर चमकाई गई सतह भी इसलिए गहरी दिखती है कि उसकी सतह पर प्रकाश का बिखराव कम हो जाता है। इसलिए फ़र्श के पत्थर या सजावटी प्राकृतिक पत्थर चुनते समय उन पर थोड़ा पानी छिड़ककर यह कुछ हद तक पहले ही आँका जा सकता है कि पॉलिश होने पर उनका रंग कैसा दिखेगा।
समुद्र तट पर केवल लहरों की पहुँच वाली रेत का गहरा दिखना और टी-शर्ट पर पानी के छींटे पड़ने वाली जगह का ही गहरा हो जाना भी इसी कारण होता है। अगर गहरा निशान बना हुआ है, तो यह इस बात का संकेत भी है कि वह जगह अभी पूरी तरह सूखी नहीं है।
संबंधित लेख
गीला पत्थर इसलिए गहरा दिखता है कि पानी की परत में फँसे प्रकाश को पत्थर अधिक अवशोषित कर लेता है। सतह जितनी खुरदरी होगी, अंतर उतना ही बड़ा होगा।
टिप्पणियाँ और संदर्भ · Lekner·Dorf 1988 Applied Optics · Twomey और अन्य 1986. यह मॉडल पानी की परत में पूर्ण आंतरिक परावर्तन के बारे में आंग्स्ट्रॉम की 1925 की व्याख्या को विस्तार देकर मापों के अनुरूप बनाया गया है। कुछ व्याख्याएँ पानी द्वारा प्रकाश को आगे की ओर अधिक बिखेरकर गहराई में पहुँचाने के प्रभाव को अधिक महत्त्व देती हैं।
लेखन मानदंडत्रुटि की सूचना दें
छोटी प्रश्नोत्तरी