Question

আকাশ নীল দেখায় কেন?

Answer 1

এই বিষয়টি বুঝতে হলে আপনার তিনটি বিষয় প্রথমত জানা জরুরি। 

১) আলোর মৌলিক রঙ 

২)বিক্ষেপণ ও 

৩)তরঙ্গ।

আকাশ আসলে আমাদের বায়ুমণ্ডল। বিভিন্ন ধরনের গ্যাস ও জলীয় বাষ্প দিয়ে তৈরি এটি। পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে এটা চারপাশ থেকে পৃথিবীকে ঘিরে আছে। পৃথিবী ছেড়ে যত উপরে যাবে, বায়ুমণ্ডল ততই হালকা হতে থাকবে এবং আস্তে আস্তে এটা আর থাকবে না। এজন্য মহাশূন্যে কোনো বায়ুমণ্ডল নেই।

এবার জানতে হবে সূর্যের আলোর কথা। আমরা সূর্যের আলোকে সোনালি রঙের দেখি, কিন্তু এটা আসলে রংধনুর সাতটা রঙের মিশ্রণ। সূর্যের আলোয় রংধনুর সাতটা রংই আছে। প্রিজম নামে এক ধরনের বিশেষ আকৃতিতে তৈরি ক্রিস্টাল রয়েছে। সূর্যের আলোয় যদি কখনো প্রিজম ধরো, তাহলে দেখবে আলোটা সাতটা রঙে ভাগ হয়ে যাবে।

 

আমরা আকাশের যে নীল রংটা দেখি এটা মূলত সূর্যের আলোর নীল রং। আলোর বিক্ষেপণের কারণে আকাশ নীল দেখায়। 

কোন কণিকার ওপর আলো পড়লে সেই কণিকা আলোকে বিভিন্ন দিকে ছড়িয়ে দেয়, যাকে আলোর বিক্ষেপণ বলে। 

যেই আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম, সেই আলোর বিক্ষেপণ তত বেশি হয়। আলোর বিক্ষেপণ এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চতুর্ঘাতের ব্যস্তানুপাতিক। নীল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম, তাই আকাশে এই আলোর বিক্ষেপণ বেশি হয় এবং আকাশ নীল দেখায়।

অন্যান্য রঙের তুলনায় নীল রংটা ক্ষুদ্রতর তরঙ্গের মাধ্যমে ছড়াতে পারে, সেজন্য এই রংটা বায়ুমণ্ডলে সবচেয়ে বেশি ছড়িয়ে পড়ে। যেহেতু বায়ুমণ্ডলটাই আকাশ, তাই সেখানে যেই রং ছড়াবে, আকাশের রং সেটাই হবে। তাই সূর্যের নীল রংটা বায়ুমণ্ডলে পড়ার কারণে বায়ুমণ্ডলটা নীল হয়, এবং আকাশটাও নীল হয়।

আকাশ কেন নীল দেখায়-10 Minute School

Answer 2

আকাশ নীল দেখায় কেন?

আকাশ নীল দেখায় সূর্যের আলোর সঙ্গে বায়ুমণ্ডলের ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়ার বিশেষ ধরনের কারণে। সূর্যের আলো সহ সব সাদা আলোই অনেকগুলো ভিন্ন ভিন্ন রঙের আলোর সমন্বয়ে গঠিত। আর প্রতিটি আলোরই নিজস্ব  সংশ্লিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য আছে। এই আলো যখন কোনো বস্তুতে প্রতিফলিত হয় তখন বেশ কয়েকটি ভিন্ন ভিন্ন জিনিস ঘটতে পারে। উদাহরণত, সূর্যের আলো যদি পানি বা অন্য কোনো একটি স্বচ্ছ বস্তুর মধ্য দিয়ে অতিক্রম করে তখন আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের প্রতিসরণ ঘটতে পারে। বা আলোর গতিপথ বাঁকিয়ে যেতে পারে। কারণ আলো যখন এক মাধ্যম (বাতাস) থেকে অন্য মাধ্যমে (পানি) ভ্রমণ করে তখন এর গতিও পরিবর্তিত হয়। প্রিজম আলোকে ভেঙ্গে এর গাঠনিক উপাদানগত রঙগুলো প্রতিফলিত করে। কারণ প্রিজমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় আলোর ভিন্ন ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভিন্ন ভিন্ন কোনে প্রতিসরিত হয় এবং ওই রঙগুলোও ভিন্ন ভিন্ন গতিতে ভ্রমণ করে। অন্যদিকে, আয়না একটি একক দিকে আলোর প্রতিসরণ ঘটায়। এছাড়া অন্যান্য বস্তু আলোকে অনেকগুলো দিকে বিক্ষিপ্ত করে প্রতিসরিত করেত পারে। আর আকাশ নীল দেখায় আলোর একটি বিশেষ ধরনের বিক্ষিপ্ততার কারণে। এই বিক্ষিপ্ততা ঘটে আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের চেয়ে এক দশমাংশ কম তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের কণায় আলো প্রতিফলিত হলে। আর এই বিক্ষিপ্ততা উচ্চমাত্রায় আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের ওপর নির্ভর করে। নিম্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো সবচেয়ে বেশি বিক্ষিপ্ত হয়। নিম্ন বায়ুমণ্ডলে ক্ষুদ্র অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন অণু নিম্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো বিক্ষিপ্ত করে- যেমন নীল এবং বেগুলি আলো। এমনকি প্রকৃতপক্ষে ৪০০ ন্যানোমিটার আলো (বেগুনি) ৭০০ ন্যানোমিটার আলোর (লাল) বিক্ষিপ্ততার চেয়ে ৯.৪ গুন বেশি। যদিও বায়ুমণ্ডলের কণাগুলো নীল রশ্মির চেয়ে বেগুনি রশ্মিই বেশি প্রতিফলিত করে তথাপি আকাশ নীল দেখায়। কারণ আমাদের চোখ নীল আলোর প্রতিই বেশি সংবেদনশীল। আর বেগুনি আলোর কিছুটা উচ্চ বায়ুমণ্ডল শুষে নেয়। সূর্যোদয় এবং সূর্যাস্তের সময় সূর্যের আলোকে বায়ুমণ্ডলের বেশিরভাগ অতিক্রম করে আপনার চোখে এসে পৌঁছাতে হয়। এমনকি বেগুনি এবং নীল আলোর যত বেশি বিক্ষিপ্ত হয় ততই লাল এবং হলুদ আলো চকমক করে ওঠে।
©বিলাশ পাল

Answer 3

পৃথিবীর চারপাশে বায়ুমন্ডলে ভাসমান ছোট ছোট ধূলিকণা রয়েছে। সূর্য থেকে আলো পৃথিবীতে আসার সময় ঐ কণাগুলি দ্বারা বিচ্ছুরিত হয়ে যায়। এবং নীল রঙের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম বলে Rayleigh scattering এর সূত্র অনুযায়ী তা সবচেয়ে বেশি বিচ্ছুরিত হয়। যার কারনে দিনের আলোতে আকাশকে নীল দেখায়। আর রাতের বেলা সূর্যরশ্মির অনুপস্থিতির কারনে বিচ্ছুরন ঘটেনা এবংআকাশ কালো দেখায়।স্যার আইজাক নিউটন পরীক্ষা করে দেখান যে সূর্য থেকে পাওয়া সাদা আলো আসলে সাতটি আলাদা রঙের সমন্বয়। প্রতিটি আলাদা রঙের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মান আলাদা। লাল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে বেশি আর বেগুনী রঙের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম।সায়েন্টিস্ট টিন্ড্যাল চমৎকার একটি পরীক্ষা করেন । একটি পানির মধ্যে দুধ এবং সাবান মিশিয়ে দেন। এবার তরলের পাত্রের একপাশে আলো ফেললে, দেখা যায় অপর পাশ থেকে আলোর নীলাভ আলোক রশ্মিগুলি বেশি বিচ্ছুরিত হচ্ছে (Tyndall Effect)।স্বচ্ছ পানির মধ্যে অবস্থিত সাবান ও দুধের ক্ষুদ্র কণিকাগুলি আলোর এই বিচ্ছুরন সৃষ্টি করে। এর কয়েক বছর পরে রেইলি এ বিষয়টি নিয়ে আরো বিস্তারিত গবেষনা করে আলোর বিচ্ছুরনের নতুন একটি তত্ত্ব আবিস্কার করেন , যা Rayleigh scattering নামে পরিচিত। Rayleigh scattering অনুযায়ী,

 

 

বেশি কাঠখোট্টা হয়ে গেলো? সহজ ভাষায় এর অর্থ হলো, যে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম তা বেশি বিচ্ছুরিত হবে। এবং নীল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য লাল আলোর থেকে অনেক কম। আর বেগুনী আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম (visible light এর মধ্যে)।

 

নীল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম বলে সেটা বেশি বিচ্ছুরিত হয় এবং সেকারনে আকাশ নীল দেখায় সেটা নাহয় বোঝা গেলো। তাহলে বেগুনী রঙ্গের আলোকরশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্যতো নীল আলোর থেকেও কম!! তাহলে আকাশ কেন বেগুনী দেখায় না??

 

প্রথমত বায়ুমন্ডলে বিচ্ছুরিত আলোকরশ্মির বিচ্ছুরন সব তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য constant নয়। একই সাথে বায়ুমন্ডল পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে এত বেশি উচুতে অবস্থিত যে সেখান থেকে বিচ্ছুরিত আলো পৌছাতে পৌছাতে atmosphere দ্বারা ঐ বেগুনী আলোর অনেকখানিকটা শোষিত হয়ে যায়।

 

দ্বিতীয়ত, মানুষের রেটিনায় তিন ধরনের cone থাকে। অন্যান্য রঙের চেয়ে এরা লাল, নীল এবং সবুজ আলোতে সবচেয়ে বেশি সংবেদনশীলতা দেখায়। এই cone গুলোর বিভিন্ন অনুপাতের সংবেদনশীলতার সমন্বয়েই আমরা ভিন্ন ভিন্ন রঙ দেখে থাকি। আমাদের চোখের কোষগুলি 'অতিবেগুনী' আলোক-সংবেদনশীল না। একারনে মানুষের কাছে আকাশকে গাঢ় বেগুনী বলে মনে হয়না।

Answer 4

আলোর বিক্ষেপণের কারণে আকাশ নীল দেখায়। কোন কণিকার ওপর আলো পড়লে সেই কণিকা আলোকে বিভিন্ন দিকে ছড়িয়ে দেয়, যাকে আলোর বিক্ষেপণ বলে। যে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম, সেই আলোর বিক্ষেপণ তত বেশি হয়। আলোর বিক্ষেপণ এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চতুর্ঘাতের ব্যস্তানুপাতিক। বেগুনি ও নীল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম। তাই আকাশে এই আলো দুইটির বিক্ষেপণ বেশি হয়। আবার আমাদের চোখ বেগুনি অপেক্ষা নীল বর্ণের আলোর প্রতি অধিক সংবেদনশীল । তাই আকাশ নীল দেখায়।

Answer 5

আলোর বিক্ষেপনের কারণে

যে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম, সেই আলোর বিক্ষেপণ তত বেশি হয়। আলোর বিক্ষেপণ এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চতুর্ঘাতের ব্যস্তানুপাতিক। বেগুনি ও নীল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম। তাই আকাশে এই আলো দুইটির বিক্ষেপণ বেশি হয়। আবার আমাদের চোখ বেগুনি অপেক্ষা নীল বর্ণের আলোর প্রতি অধিক সংবেদনশীল । তাই আকাশ নীল দেখায়।

 

মেঘের অণু বেশ বড় হয় এবং তাই তা নীল ছাড়া অন্য আলোকেও বিক্ষেপিত করে। যার ফলে মেঘের বর্ণ অনেকটা সাদাটে হয়।