ಕುತೂಹಲಕ್ಕೊಂದು ಕಣ್ಣು

ಬ್ಲಾಗ್ ಲೋಕಕ್ಕೆ ಭೌತ ಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರೊಬ್ಬರು ಕಾಲಿಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ. ಲಕ್ಷ್ಮಿ ತಾವು ಓದಿದ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬ್ಲಾಗ್ ಲೋಕಕ್ಕೆ ಧಾರೆ ಎರೆಯಲು ಸಜ್ಜಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಅವರ ಬ್ಲಾಗ್- ಕುತೂಹಲಿ.

ಎಲ್ಲರನ್ನೂ ಕಾಡುವ, ಪುಸ್ತಕದ ಪುಟಗಳಲ್ಲಿ ಮರಿ ಮಾಡಲು ಇಡುತ್ತಿದ್ದ ನವಿಲುಗರಿಗೆ ಅಷ್ಟು ಬಣ್ಣ ಹೇಗೆ ಬಂತು ಎಂಬುದು ಕುತೂಹಲದ ಸಂಗತಿಯೇ. ಈ ಕುತೂಹಲದ ಬಗ್ಗೆ ಕುತೂಹಲಿಯಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ಚೆಲ್ಲಲಾಗಿದೆ.

ನವಿಲು ಗರಿಯಲ್ಲಿ ಅಷ್ಟು ಬಣ್ಣ ಹೇಗೆ ?

ಇದು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳ ಆಟ !! ಬೆಳಕಿನ ಆಟಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಇದು ನವಿಲು ಗರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರಭಾವ[inherent property]. ನವಿಲಿನ ಗರಿ ಒಂದು ಪ್ರಕೃತಿದತ್ತ ವಿವರ್ತನ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್[diffraction grating]!! ಹೌದು ! ಸೂರ್ಯನಿಂದ ಹೊಮ್ಮುವ ಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಏಳು ವರ್ಣಗಳಿವೆ ಎಂಬುದು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಗೊತ್ತಷ್ಟೆ. ಆ ಏಳು ಬಣ್ಣಗಳಿಂದ ರೋಹಿತವನ್ನು [spectrum]ಹೊರಹೊಮ್ಮಿಸುವುದು ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳು. ಒಂದು, ವಿವರ್ತನ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್,[Diffraction grating], , ಇನ್ನೊಂದು ಪ್ರಿಸಮ್[ಅಶ್ರಗ]. ಪ್ರಿಸಮ್ ಗಿಂತಲೂ ವಿವರ್ತನ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ರೋಹಿತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಮರ್ಪಕವಾಗಿ ತರಿಸಬಲ್ಲದು.

ಪ್ರಿಸಮ್‌ದಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ರೋಹಿತಕ್ಕೆ ಡಿಸ್ಪೆರ್ಷನ್ [Dispersion] ಮೂಲವಾದರೆ, ವಿವರ್ತನ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ [Diffraction]ನಿಂದ ಬರುವ ರೋಹಿತಕ್ಕೆ ವಿವರ್ತನ ಮೂಲ.

ನಮಗೆಲ್ಲವೂ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ತರಂಗ ಸ್ವರೂಪವಿದೆ. ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಇರುವ ಎಲ್ಲಾ ಬಣ್ಣದ ತರಂಗಗಳಿಗೂ ಅದರದೇ ಆದ ಕಂಪನ (frequency), ಅಲೆಯುದ್ದ (wavelength) ಮತ್ತು ತೀವ್ರತೆ (intensity) ಇರುತ್ತದೆ.

ಬಿಳಿ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಅಡಗಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬಣ್ಣದ ತರಂಗವು ಅಶ್ರಗವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವಾಗ ಸಂಭವಿಸುವ ರೆಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ನಿಂದ ತನ್ನ ಅಲೆಯುದ್ದಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ವಿಭಜಿತಗೊಂಡು ಲೋಹಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದೇ ಪ್ರಸರಣ ಅಥವಾ ಡಿಸ್ಪೆರ್ಷನ್.

ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್

ಈ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ತಮ್ಮ ಅಲೆಯುದ್ದಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ತಡೆ ಎದುರಾದರೆ, ಬೆಳಕು ವಿಭಜಿತಗೊಂಡು, ಬಾಗಿ, ನೆರಳಿನ ಪರಿಧಿಯನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಆ ತರಂಗಗಳ ತೀವ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ (Diffraction) ಅನ್ನುವುದು. ಗಾಜಿನ ಮೇಲೆ ವಜ್ರದಿಂದ ಸಾವಿರಗಟ್ಟಲೆ ಗೀರುಗಳನ್ನು ಎಳೆದಾಗ, ಗೀರು ಇಲ್ಲದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಬೆಳಕು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ಗೀರು ಬೆಳಕಿನ ಚಲನೆಗೆ ತಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವರ್ತನ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ನಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದು ಇಂಚು ಗಾಜಿನಲ್ಲಿ ಹದಿನೈದು ಸಾವಿರ ಗೀರುಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಆ ತಡೆಯು ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಯುದ್ದಕ್ಕೆ(ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್ ಹತ್ತಿರದಷ್ಟು) ಸಮನಾದವಾದ್ದರಿಂದ ಅವು ಬೆಳಕಿಗೆ ತಡೆಯಾಗಿ ವಿವರ್ತನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ.

ನೀವು ಥಟ್ಟನೆ ಕೇಳಬಹುದು, ಬೆಳಕು ಎಂದೂ ನೇರವಾಗಿಯೇ ಚಲಿಸುತ್ತದಲ್ಲವೆ ? ಅದಕ್ಕಲ್ಲವೇ ನೆರಳು ಮೂಡುವುದು ? ಈಗ ಬೆಳಕು ಬಾಗಿದ್ದು ಹೇಗೆ ? ಹೌದು. ಅದೂ ನಿಜವೇ. ಆದರೆ ನಾವು ಒಡ್ದುವ ತಡೆಯು ಅದರ ಅಲೆಯುದ್ದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ತಡೆಯು ವಿಪರೀತ ದೊಡ್ಡದು. (ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಯುದ್ದ ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರುಗಳು. ಆದರೆ ನಾವು ಒಡ್ದುವ ತಡೆಯು ಸೆಂಟಿಮೀಟರುಗಳಷ್ಟು !! ಅಲೆಯುದ್ದಕ್ಕಿಂತ ಹತ್ತು ಲಕ್ಷ ಪಟ್ಟು ದೊಡ್ದವು !! ) ಆಗ ಬೆಳಕು ಬಾಗದೇ ನೇರವಾಗಿ ಚಲಿಸಿ ನೆರಳು ಮೂಡುತ್ತದೆ.
ಇದಕ್ಕೂ ನವಿಲುಗರಿಗೂ ಏನು ಸಂಬಂಧ ಅನ್ನುತ್ತೀರ ? ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ನವಿಲು ಗರಿಯ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪುಟ್ಟ ಗರಿಯೂ ತಡೆಯೇ (obstacle)! ವಿವರ್ತನ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ನ ಗೀರುಗಳಂತೆ !! ಆದ್ದರಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳು ವಿಭಜನೆಗೊಂಡು ರೋಹಿತವಾಗಿ ನವಿಲುಗರಿಗಳ ಮೇಲೆ ಬಣ್ಣವಿದ್ದಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾಮನಬಿಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಬಣ್ಣಗಳು ಕಾಣದಿರಬಹುದು. ಏಕೆಂದರೆ, ಅದು ಆ ಗರಿಯ ವಿವರ್ತನ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ್ದು. ನವಿಲುಗರಿಯ ಮೇಲಿನ ಬಣ್ಣ ಯಾರೂ ಬಳಿದಿದ್ದಲ್ಲ, ಅದು ಬೆಳಕಿನ ಆಟ !

ಇದು ನವಿಲುಗರಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತವಾದದ್ದಲ್ಲ. ಬಳುಕುತ್ತಿರುವ ಕತ್ತು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾರಿವಾಳವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ್ದೀರ ?ಅದು ಬಳುಕುವಾಗ ಇಂಥದ್ದೇ ಒಂದು ಬಣ್ಣದ ಪುಟ್ಟ ಪುಕ್ಕಗಳಿದ್ದಂತೆ ಅನ್ನಿಸಿದರೂ ಅದು ಪುಕ್ಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ವಿವರ್ತನದ ಆಟ ! ಕೆಲವೊಂದು ಚಿಟ್ಟೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಇವು ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ.

ಇಂತಹ ಆಕರ್ಷಕ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ತನ್ನ ತೆಕ್ಕೆಯೊಳಗಿರಿಸಿ ಲೋಕಕ್ಕೆ ಮಾಯಾಜಾಲ ಎನಿಸುವ ಪ್ರಕೃತಿ ನಿಜಕ್ಕೂ ಕುತೂಹಲಕಾರಿ ಅಲ್ಲವೇ ?