வானம் ஏன் நீல நிறமாகக் காட்சி அளிக்கிறது?

வானம் ஏன் நீல நிறமாகக் காட்சி அளிக்கிறது? (Why is the sky blue?)

வானம் நீல (Blue) நிறமாகக் காட்சியளிப்பது ஏன் என்ற கேள்வி நம்மில் பலருக்குத் தோன்றியிருக்கும். என்றாவது உங்களுக்கும் இந்தக் கேள்வி தோன்றியதுண்டா? இன்னும் உங்கள் மனதில் அது ஒரு புதிராகவே இருக்கிறதா? அதற்கான விடையை இந்தப் பகுதியில் தெரிந்து கொள்ளலாம்!

நம் கண்களுக்கு வெண்மையாகத் தெரியும் சூரிய ஒளியானது, வானவில்லின் அனைத்து நிறங்களையும் உள்ளடக்கிய மின்காந்த அலையாகும். அதாவது, வெள்ளொளியில் அனைத்து நிறங்களும் அடக்கம். வெண்ணிற ஒளியில் அடங்கியுள்ள பல்வேறு நிறங்களைப் பின்வரும் எடுத்துக்காட்டின் மூலம் தெரிந்துகொள்ளலாம்; வெள்ளொளியை ஒரு முப்பட்டகம் (Prism) வழியே செலுத்தும் போது, அதிலிருந்து வெளியே வரும் ஒளி, வானவில்லில் (Rainbow) உள்ளது போல், ஏழு நிறங்களாகப் பிரியும். இதைக் கீழ்க்காணும் படத்தின் மூலம் நாம் அறியலாம்.

இவ்வாறு, பல நிறங்களை உள்ளடக்கிய சூரியனின் வெண்மையான ஒளி, வளிமண்டலத்தைக் கடந்து பூமியின் நிலப்பரப்பை அடைகிறது. வளிமண்டலத்தின் வழியே கடந்து வரும் ஒளிக் கதிர்வீச்சு, காற்று மூலக்கூறுகளுடன் (Air Molecules) மோதும்போது, சூரிய ஒளி, அம்மூலக்கூறுகளால் அனைத்து திசைகளிலும் சிதறடிக்கப்படுகிறது. இந்நிகழ்வின் போது குறைந்த நீளமுள்ள, அதிவேகமாக அதிரும் நீல நீற ஒளியலை வடிவங்கள் மற்ற நிறங்களை விட அதிக அளவில் அனைத்து திசைகளிலும் சிதறடிக்கப்படுகின்றன. அதனால் தான், நம் கண்களுக்கு வானம் நீல நிறமாகக் காட்சியளிக்கிறது.

சரி! மேலே கொடுக்கப்பட்டுள்ள விளக்கத்தை இன்னும் கொஞ்சம் விரிவாகக் கூடுதல் விளக்கங்களுடன் பார்ப்போம்:

விரிவான விளக்கம்

வளிமண்டலத்தின் வழியே கடந்து வரும் சூரியனின் ஒளிக் கதிர்வீச்சு, காற்று மூலக்கூறுகளுடன் மோதுவதால், அம்மூலக்கூறுகளில் அடங்கியுள்ள மின் துகள்கள் (எலெக்ட்ரான்கள், மற்றும் புரோட்டான்கள்) மேலும் கீழுமாக அலைபாய்கின்றன. அதாவது, அதிர்வடைகின்றன.

இவ்வாறு அதிர்வடையும் மின் துகள்கள் மின்காந்தக் கதிர்வீச்சை வெளியிடுகின்றன. இந்தக் கதிர்வீச்சு, மூலக்கூறுகளின் மீது மோதும் சூரிய ஒளியை அனைத்து திசைகளிலும் சிதறடிக்கிறது. இதற்கு ஒளிச்சிதறல் (Scattering) என்று பெயர்.

சூரியனின் வெண்மையான ஒளி, நிறமாலையில் (நிறப்பட்டை – Spectrum) உள்ள அனைத்து நிறங்களையும் (அதாவது, நிறக்கூறுகள்) உள்ளடக்கியது. குறைந்த அலைநீளம் கொண்ட நீல நிறக்கூறு, நிறப்பட்டையிலேயே அதிக அலைநீளம் கொண்ட சிவப்பு நிறக்கூறை விட வேகமாக அதிர்வடைகிறது. இதனால், ஒளியின் நீல நிறப்பகுதியானது, காற்று மூலக்கூறுகளின் மின் துகள்களை வேகமாக அதிர்வடையச் செய்கின்றன. இந்த அதிர்வுகள், சிவப்பு நிறப்பகுதி அதிர்வடையச் செய்யும் மின் துகள்களின் வேகத்தைவிட அதிகமாக இருக்கும்.

இவ்வாறு, சூரிய ஒளிக் கதிர்வீச்சின் நீல நிறப்பகுதியால் வேகமாக அதிர்வடையும் மின் துகள்களால் ஏற்படும் மின் காந்தக் கதிர்வீச்சானது, அதற்குக் காரணமான ஒளியின் நீள நிறப்பகுதியை, அதிக அளவில் அனைத்து திசைகளிலும் சிதறடிக்கிறது. சூரியன் வானில் உச்சியில் உள்ள போது, பெரும்பான்மையான அளவில், சூரியனின் வெள்ளொளியின் நீல நிறக்கூறு மட்டுமே சிதறடிக்கப்படுகிறது. இதனால் தான் வானம் முழுவதும் நீள நிறமாக நமக்குத் தோற்றமளிக்கிறது.

ஊதா (Violet), நீலத்தை (Blue) விடக் குறைந்த அலைநீளமுடையது. பிறகு ஏன், வானம் ஊதா நிறமாகத் தோற்றம் அளிக்கவில்லை?

ஊதா நிறம் நீல நிறத்தை விடக் குறைந்த அளவில் உள்ளதால், காற்று மூலக்கூறுகளால் ஊதா, நீலத்தைவிட அதிக அளவில் சிதறடிக்கப்படுகிறது. ஆனால், நம் கண்கள் ஊதாவை விட, நீல நிறத்தை அதிகமாக உணரக்கூடியவை. அதனால், ஊதாவைத் தவிர்த்து, நீல நிறத்தை நம் கண்கள் உணர்கின்றன. மேலும், ஊதா நிறத்தின் ஒரு பகுதியை, வளிமண்டலத்தின் மேலடுக்கு உட்கிரகிக்கிறது. இதனால் தான் வானம் ஊதா நிறமாகக் காட்சியளிக்காமல், நீல நிறமாகக் காட்சியளிக்கிறது.

சூரிய உதயம் மற்றும் மறைவின் போது, வானம் ஏன் செந்நிறமாகக் காணப்படுகிறது?

சூரியன் தொடுவானத்தில் உதிக்கும்போது அல்லது மறையும்போது, அப்பகுதியில் சிதறடிக்கப்படாமல் உள்ள சிவப்பு நிறப்பகுதி நம் கண்களுக்குத் தெரிகிறது. ஏனெனில் சூரியன் தொடுவானத்தில், அந்தக் குறிப்பிட்ட கோணத்தில் உள்ளபோது, பெரும்பான்மையான நீல நிற ஒளி, மற்ற பிற திசைகளில் சிதறடிக்கப்படுகிறது. அப்போது, சிதறடிக்கப்படாமல் உள்ள சிவப்பு நிறம் மட்டுமே நம் கண்களுக்குத் தெரிகிறது. இதனால் தான் சூரியன் மற்றும் அதைச் சுற்றியுள்ள தொடுவானத்தின் பகுதிகள் நம் கண்களுக்கு செந்நிறமாகக் காட்சியளிக்கின்றன.