આકાશ ભૂરું (અને સૂર્યાસ્ત લાલ) શા માટે છે?

શું તમને કયારે આશ્ચર્ય થયું છે કે શા માટે આકાશ ભૂરું દેખાય છે શા માટે સૂર્ય સફેદ રંગનો હોવા છતાં તે પીળા રંગનો દેખાય છે અને શા માટે સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્ત સમયે આકાશ લાલ દેખાય છે આ બધાનું કારણ આપણા વાતાવરણ માં રહેલા અણુઓ છે જેમકે નાઇટ્રોજન નો અણુ અથવા ઓક્સિજનનો અણુ લાલ કરતા વધારે ભૂરા રંગનું પકિર્ણન કરે છે આપણે આ બધાને વિગતવાર સમજીએ અગાવું ના વિડિઓ માં આપણે પ્રકાશના પકિર્ણન વિશે ચર્ચા કરી હતી સામાન્ય રીતે જયારે પ્રકાશનું કિરણ નાના રજકણ સાથે અથડાય ત્યારે તે બધીજ દિશામાં પ્રકાશનું પરાવર્તન કરે જેને આપણે પ્રકાશનું પકિર્ણન કહીએ જયારે આ પકિર્ણન થયેલા પ્રકાશના કિરણો આપણી આંખમાં પ્રવેશે છે ત્યારે તે સમાન રંગનું પકિર્ણન થાય છે જો અહીં પીળા રંગનું પકિર્ણન થાય તો તે રજકણ નો રંગ આપણને પીળો દેખાય હવે વાતાવરણ માં અણુ સમાન રીતે બધા પ્રકાશના કિરણો નું પકિર્ણન કરતા નથી આ બધું થવાનું કારણ શું છે સામાન્ય રીતે સફેદ રંગ એ મેઘધનુષ્ય ના સાત રંગોથી બનેલો છે કારણકે પ્રકાશ એ તરંગ અથવા દોરી પરના તરંગ છે જેને તમે આ પ્રમાણે જોઈ શકો જો તમે અહીં તરંગ ને જુઓ તો તમને તરંગ લંબાઈ મળે જયારે ઓછી તરંગ લંબાઈ ધરાવતું તરંગ આપણી આંખ પર પડે તો આપણે તેને જાંબલી સમજીએ અને જયારે વધુ તરંગ લંબાઈ ધરાવતું તરંગ આપણી આંખ પર પડે ત્યારે આપણે તેને રાતો સમજીએ તેથી જેમજેમ તરંગ લંબાઈ વધતી જાય તેમતેમ જાંબલીથી રાતા સુધી રંગ બદલાતો જાય જયારે આપણે પકિર્ણના ભૌતિક વિજ્ઞાન વડે સમજીએ જયારે આપણે વાતાવરણ માં રહેલા રજકણ કે જે પ્રકાશની તરંગ લંબાઈ કરતા નાના હોય ત્યારે તે ઓછી તરંગ લંબાઈ ધરાવતા રંગનું વધુ તરંગ લંબાઈ ધરાવતા રંગ કરતા વધુ પકિર્ણન કરે આપણે અત્યારે વિસ્તૃત માં તેની સમજ મેળવતા નથી પરંતુ આપણે એટલું સમજી શકીએ કે ઓછી તરંગ લંબાઈ ધરાવતા પ્રકાશનું પકિર્ણન વધુ થાય અને આપણને જાંબલી રંગ મળે અહીં ઓછી તરંગ લંબાઈ ધરાવતા પ્રકાશનું પકિર્ણન વધુ થશે એટલે કે જાંબલી રંગનું પકિર્ણન વધુ થશે અને વધુ તરંગ લંબાઈ ધરાવતા પ્રકાશનું પકિર્ણન ઓછું થાય એટલે કે રાતા રંગનું પકિર્ણન ઓછું થશે કારણકે તે વધુ તરંગ લંબાઈ ધરાવે છે માટે જયારે પ્રકાશનું સફેદ કિરણ વાતાવરણ ના કોઈ એક અણુ સાથે અથડાય ત્યારે મળતા વાદળી રંગનું પકિર્ણન રાતા રંગ કરતા વધારે થશે અહીં વાદળી રંગનું પકિર્ણન વધુ થશે કંઈક આ પ્રમાણે વાદળી રંગનું પકિર્ણન વધુ જોવા મળશે અને રાતા રંગનું પકિર્ણન ઓછું થશે રાતા રંગનું પકિર્ણન ઓછું થાય કારણકે વાદળી રંગની તરંગ લંબાઈ રાતા રંગની તરંગ લંબાઈ કરતા ઓછી છે હવે તમને પ્રશ્ન થશે કે અહીં શા માટે વાદળી રંગની તરંગ લંબાઈ જાંબલી રંગની તરંગ લંબાઈ કરતા ઓછી હોવા છતાં વાદળ જાંબલી દેખાતું નથી તેનો જવાબ એ છે કે સૂર્ય પ્રથમ સ્થાને જોઈએ તેટલો જાંબલી રંગ ઉત્પન્ન કરી શકતો નથી તેથી સૂર્ય માંથી જોઈએ એટલો જાંબલી રંગ મળતો નથી માટે પકિર્ણન પછી જાંબલી રંગ મળતો નથી અને જાંબલી રંગ ન મળવાનું બીજું કારણ એ છે કે આપણી આંખો જાંબલી રંગની સંવેદના કરવા માટે સક્ષમ નથી આ બધા પરિણામો ને સંયુક્ત કરીએ તો આપણે જાંબલી રંગ જોઈ સકતા નથી આપણને અહીં વાદળી રંગ મળે છે જેને આપણે ભૂરો રંગ કહી શકીએ તેથી ભૂરા રંગના પ્રકાશનું પકિર્ણન સૌથી વધુ થાય છે માટે વાતાવરણ ના અણુ ને કારણે તેને કોઈ પણ દિશામાં થી જોઈએ તો તે ભૂરા રંગનું દેખાશે હવે આપણે બધાજ પ્રશ્નોના જવાબ આપીએ સૌ પ્રથમ પ્રશ્ન એ છે કે જો ત્યાં વાતવરણ ન હોય તો આપણને શું જોવા મળે ધારોકે અહીં મધ્ય બપોર છે અને સૂર્ય આપણા માથા પર છે ત્યારે પ્રકાશના કિરણો આ રીતે સીધાજ નીચે આવશે પ્રકાશના કિરણો કંઈક આ રીતે નીચે આવશે અહીં આ સૂર્ય ના કિરણો છે જો આપણે સૂર્યની દિશામાં જોઈએ એટલે કે જો આપણે આ દિશામાં જોઈએ તો આપણને સૂર્ય સફેદ રંગનો દેખાશે પરંતુ જો આપણે કોઈ બીજી દિશામાં જોઈએ જો આપણે કોઈ બીજી દિશામાં જોઈએ તો કોઈ પણ પ્રકાશ આપણી તરફ આવતો દેખાશે નહી કારણકે પ્રકાશના કિરણો નીચેની બાજુએ આવે છે આપણે કઈ જોઈ શકતા નથી તેથી વાતાવરણ ન હોય તો આપણે માત્ર સફેદ સૂર્યનેજ જોઈ શકીએ બાકીનું અંધારું દેખાય આપણે કેટલાક પ્રયોગો દ્વારા તેને સમજીએ આપણને તેના માટે ફ્લેશ લાઈટ પાણી ની ટાકી અને દૂધ જોઈએ જયારે આપણે દૂધને પાણીમાં નાખીએ ત્યારે દૂધના કણો આપણા વાતાવરણ ને દર્શાવે પરંતુ જયારે દૂધના કણો ન હોય અને તમે જો ફ્લેશ લાઈટ ને જુઓ તો આપણને સફેદ પ્રકાશ જોવા મળે અને જયારે આકશમા જોઈએ તો બધે અંધારું જોવા મળે જે રીતે અહીં આપણે વાતાવરણ શિવાય જોઈ રહ્યા છીએ આપણે હવે વાતાવરણ લઈએ આ પ્રમાણે હવે આપણે વાતાવરણ લઇએ અને તેમાં થોડા કણો લઈએ આ પ્રમાણે અહીં આપણે વાતાવરણ ને લઇ રહ્યા છીએ જયારે વાતાવરણ લઈએ ત્યારે પ્રકાશ વાતાવરણ ના કણો પર પડે અને પરિણામે વાદળી રંગનું પકિર્ણન વધુ થાય છે તે બધા રંગોનું પકિર્ણન કરે પરંતુ વાદળી રંગનું પકિર્ણન વધારે કરશે તેથી વાતાવરણ ના બધા કણો મોટે ભાગે વાદળી રંગના દેખાશે વાતાવરણ ના બધા કણો આ પ્રમાણે મોટે ભાગે વાદળી રંગના દેખાશે અને હવે કોઈ પણ દિશામાં જોઈએ તો વાદળી રંગનો પ્રકાશ વધુ જોવા મળે હવે જો આપણે પાણીની ટાકી લઈને પ્રયોગ કરીએ આ પ્રમાણે અને તેમાં દૂધ નાખીએ તો દૂધના કણો વાતવરણની જેમ મળે છે જે રીતે વાતાવરણ ના કણો સૌથી વધુ વાદળી રંગનું પકિર્ણન કરે અને આખી પાણીની ટાકી વાદળી રંગની દેખાય છે તેથી દૂધના કણો મોટે ભાગે વાદળી રંગનો પ્રકાશ ફેંકે છે હવે તમે ક્યારે નોંધ્યું છે કે જયારે આકાશ વાદળી રંગનું દેખાતું હોય ત્યારે સૂર્ય પીળા રંગનું દેખાય છે તે શા માટે પીળા રંગનો દેખાય છે જો આપણે શરૂઆત પર ફરીથી પાછા જઈએ તો પ્રકાશના કિરણો સફેદ હોય છે પરંતુ તે જયારે વાતાવરણ ના કણો સાથે અથડાય છે ત્યારે તેઓ વાદળી રંગમાં ફેરવાય છે તેથી સૂર્યમાંથી આવતા પ્રકાશના કિરણોનું પકિર્ણન થયી વાદળી રંગ મળે અહીં વાદળી રંગનું પકિર્ણન તથુ હોવાથી તેની આગળના રંગો મળશે નહિ પરંતુ તેની પાછળ ના રંગો જેમકે લીલો પીળો નારંગી અને રાતો રંગ મળશે અહીં આ બધા રંગોનું પણ પકિર્ણન થાય છે પરંતુ તે વાદળી રંગ જેટલું તથુ નથી તેથી જયારે આપણે આ બધા રંગોને ભેગા જોઈએ છીએ ત્યારે તે પીળા રંગનું દેખાય જયારે અહીં આ પ્રકાશ વાતાવરણ માં પ્રવેશે ત્યારે તે પીળા રંગનું પ્રકાશ આપે તે કંઈક આ રીતે પીળા રંગનું દેખાશે આ પ્રમાણે કારણકે વાદળી રંગનું પકિર્ણન થાય છે તેથી જયારે આપણે સૂર્યની દિશામાં જોઈએ ત્યારે સૂર્ય પીળા રંગનો દેખાય છે અને અહીં આ સમાન બાબત આપણા પ્રયોગમાં પણ થાય છે હવે સૂર્યોદય અથવા સૂર્યાસ્ત સમયે શું થાય છે અસર અને સમજ મોટા ભાગે સમાન છે માત્ર અહીં ફરક એટલો છે કે સૂર્ય સિતીજ રેખા પાસે હોય છે ધારોકે સૂર્ય અહીં છે ત્યારે સૂર્ય માંથી નીકળતા પ્રકાશના કિરણો વાતાવરણ માંથી પસાર થયીને આપણા સુધી પોહચે છે અહીં નોંધો કે તે વાતાવરણ માં પહેલા કરતા ખુબ મોટા ભાગ માંથી પસાર થયીને આપણા સુધી પોહચે છે જયારે પ્રકાશ આ રીતે આપણી આંખ પર પડે છે ત્યારે વાદળી રંગનું પકિર્ણન તથુ નથી લીલા અને પીળા રંગનું પણ પકિર્ણન તથુ નથી કારણકે તે ઘણા બધા વાતાવરણ ના અણુઓ સાથે અથડાય છે માટે સૌથી વધુ તરંગ લંબાઈ ધરાવતો પ્રકાશ કે જેનું પકિર્ણન ઓછું થાય છે તે અહીં સુધી પોંહચશે જે નારંગી અને રાતો છે અહીં સુધી માત્ર નારંગી અને રાતો રંગજ પોંહચશે તેથી જયારે પ્રકાશ આપણા સુધી પોહચે ત્યારે તે નારંગી જેવું રાતો રંગ આપે આ જ સમાન બાબત આપણે આપણા પ્રયોગમાં પણ જોઈ શકીએ જો તેને ઉપરથી જોઈએ તો પ્રકાશ ટાકીના નાના ભાગમાંથી પસાર થાય તે વાતાવરણ ના નાના ભાગ માંથી પસાર થાય છે હવે જો આપણે ટાકી ને ફેરવીએ કંઈક આ પ્રમાણે અને પ્રકાશને મોટા ભાગમાંથી પસાર કરીએ અને ઉપરથી જોઈએ ત્યારે સૂર્ય રાતો દેખાય કંઈક આ પ્રમાણે તમે તેને જોઈ શકો અહીં આપણને પ્રકાશ ચોખ્ખું દેખાતું નથી કારણકે મોટા ભાગનો પ્રકાશ આપણા સુધી પોહચતા પહેલા પકિર્ણન પામે છે અને તેના કારણે સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્ત સુંદર જોવા મળે છે કારણકે આપણે તેને આંખને નુકસાન થયા વિના જોઈ શકીએ છીએ હવે ભૂરા આકાશ અને રાતા સૂર્યાસ્ત નું કારણ ટૂંકમાં સમજીએ જયારે પ્રકાશ વાતાવરણ માં અણુઓ સાથે અથડાય ત્યારે બીજા રંગો નું સરખામણી માં વાદળી રંગ નું સૌથી વધુ પકિર્ણન કરે અને હવે અંતિમ પ્રશ્ન એ છે કે શા માટે આકાશ માં વાદળ સફેદ દેખાય છે વાદળ એ પાણીના બિંદુઓ થી બનેલું હોય છે તેથી જયારે પ્રકાશ પાણી ના બિંદુઓ સાથે અથડાય ત્યારે તે પણ તે બધીજ દિશામાં વાદળી રંગનું પકિર્ણન કરે તેથી વાદળ વાદળી રંગનું ન દેખાવું જોઈએ માત્ર તે જ રજ કણોનું પકિર્ણન થશે જેમાં વાદળી રંગનું પકિર્ણન બાકીના રંગ કરતા વધુ તથુ હોય અથવા નાની તરંગ લંબાઈ મોટી તરંગ લંબાઈ કરતા વધારે મળે અને વાતાવરણ ના અણુઓ તથા પાણી માં રહેલા દૂધના કણોમાં તે જ જોવા મળે છે પરંતુ જયારે રજ કણો પ્રકાશની તરંગ લંબાઈ કરતા વધારે હોય ત્યારે તે બધા રંગોનું સમાન પકિર્ણન કરે તેથી વાદળ માં રહેલા પાણી ના કણો તરંગ લંબાઈ કરતા વધારે જોવા મળે માટે જયારે સફેદ પ્રકાશ તેના પર પડે છે ત્યારે તે બધા જ રંગોનું સમાન પકિર્ણન કરે છે માટે તે સફેદ રંગનું દેખાય છે આ કારણે આપણે વાદળને સફેદ રંગના જોઈ શકીએ