Physics Fun 1:00

बच्चों के लिए प्रकाश की डगमगाती चालें

1प्रकाश की गुप्त गति

क्या आप जानते हैं कि प्रकाश पूरे ब्रह्मांड में सबसे तेज़ यात्री है? अंतरिक्ष के खालीपन में, प्रकाश अविश्वसनीय 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंड की रफ़्तार से भागता है! हालाँकि, प्रकाश एक धावक की तरह है जो पक्की सड़क से कीचड़ वाले मैदान में प्रवेश करता है। जब प्रकाश की किरणें किसी सघन पदार्थ से टकराती हैं—जैसे पतली हवा से पानी के गाढ़े गिलास में जाना—तो वे वास्तव में धीमी हो जाती हैं। गति में यह अचानक बदलाव ही प्रकाश को मुड़ने और दिशा बदलने का कारण बनता है, जिससे ऐसा लगता है जैसे वह एक "डगमगाता" हुआ नाच कर रहा है।

2अपवर्तन को समझना

वैज्ञानिकों ने इस प्रकाश को मोड़ने वाली चाल के लिए एक खास नाम रखा है: अपवर्तन (Refraction)। कल्पना कीजिए कि आप एक खिलौने वाली गाड़ी को फुटपाथ से घास पर एक कोण पर धकेल रहे हैं। जैसे ही सामने वाला पहला पहिया घास पर पहुँचता है, वह धीमा हो जाता है, लेकिन दूसरे पहिये अभी भी तेज़ फुटपाथ पर होते हैं। इसके कारण पूरी गाड़ी मुड़ जाती है! प्रकाश ठीक यही काम करता है। जब आप गिलास में एक स्ट्रॉ को देखते हैं, तो पानी के नीचे स्ट्रॉ के हिस्से से परावर्तित होने वाले प्रकाश को पानी से होते हुए फिर हवा में आपकी आँखों तक पहुँचना पड़ता है। क्योंकि यह सतह पर झुकता है, आपकी आँखें स्ट्रॉ के निचले हिस्से को ऊपरी हिस्से की तुलना में थोड़ी अलग जगह पर देखती हैं, जिससे वह "टूटा हुआ" दिखाई देता है।

3अद्भुत ऑप्टिकल भ्रम

अपवर्तन प्रकृति की कुछ सबसे शानदार चालों के लिए ज़िम्मेदार है। यही कारण है कि स्विमिंग पूल हमेशा वास्तव में जितना गहरा होता है उससे कम उथला दिखता है, और क्यों एक आवर्धक लेंस (मैग्निफाइंग ग्लास) छोटे चींटियों को विशालकाय राक्षसों जैसा बना सकता है। आपके चश्मे या टेलीस्कोप में लगे लेंस अपवर्तन का उपयोग प्रकाश को विशेष रूप से मोड़ने के लिए करते हैं ताकि वह आपकी आँखों तक ठीक से पहुँचे। आप इसे आसमान में भी देख सकते हैं! जब सूर्य का प्रकाश बारिश की बूंदों से अपवर्तित होता है, तो प्रकाश झुकता है और रंगों के एक सुंदर चाप में अलग हो जाता है, जिससे हमें इंद्रधनुष मिलता है। भौतिकी सिर्फ़ सूत्रों के बारे में नहीं है; यह वह जादू है जो हमें दुनिया को अद्भुत तरीकों से देखने देता है!

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परिचय

क्या आपने कभी पानी के गिलास में एक स्ट्रॉ डाली है और वह मुड़ा हुआ या टूटा हुआ दिखाई दिया है? यह जादू नहीं है, यह भौतिकी (फिजिक्स) है! प्रकाश हमेशा सीधी रेखा में यात्रा नहीं करता है; यह अलग-अलग चीजों, जैसे हवा और पानी से गुजरते समय झुक सकता है, जिससे अद्भुत भ्रम पैदा होते हैं।

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि जब प्रकाश एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में जाता है, जैसे हवा से पानी में, तो उसकी गति बदल जाती है? गति में यह बदलाव प्रकाश की किरणों को झुका देता है, इस घटना को अपवर्तन (रिफ्रेक्शन) कहा जाता है। यह झुकाव चीजों को विकृत या उस स्थान से अलग दिखाता है जहां वे वास्तव में हैं।

सोचिए

तालाब में मछलियाँ वास्तव में जितनी गहरी होती हैं, उससे ज़्यादा सतह के पास क्यों दिखाई देती हैं?

उत्तर

प्रकाश के झुकने के कारण! जब मछली से प्रकाश पानी से होते हुए हवा में आपकी आँखों तक पहुँचता है, तो वह झुक जाता है। आपका मस्तिष्क, जो प्रकाश को सीधा यात्रा करने का आदी है, सोचता है कि मछली ऊपर की ओर है, जिससे वह पानी के नीचे की अपनी वास्तविक स्थिति से ज़्यादा सतह के करीब दिखाई देती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

पानी के गिलास में स्ट्रॉ मुड़ा हुआ क्यों दिखाई देता है?

यह अपवर्तन के कारण होता है, जो प्रकाश का झुकना है। जब प्रकाश की किरणें पानी से हवा में यात्रा करती हैं, तो वे तेज़ हो जाती हैं और दिशा बदल लेती हैं। इससे स्ट्रॉ का डूबा हुआ हिस्सा उस हिस्से की तुलना में एक अलग स्थिति में दिखाई देता है जो पानी के ऊपर है।

क्या प्रकाश हमेशा सीधी रेखा में चलता है?

प्रकाश सीधी रेखा में तब तक चलता है जब तक वह एक ही पदार्थ, जैसे केवल हवा या केवल पानी में रहता है। हालाँकि, जैसे ही यह एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में जाता है, यह झुक जाता है या 'अपवर्तित' होता है। दिशा में यह बदलाव ही कारण है कि पानी के गिलास या लेंस से देखने पर चीज़ें विकृत दिखाई देती हैं।

क्या पानी के बिना प्रकाश झुक सकता है?

हाँ, जब भी प्रकाश दो अलग-अलग पदार्थों के बीच अपनी गति बदलता है तो वह झुक जाता है! यह काँच, प्लास्टिक, तेल, या विभिन्न तापमानों की हवा की परतों से गुज़रते समय भी झुक सकता है। चश्मा और कैमरे के लेंस ठीक इसी तरह काम करते हैं ताकि हम स्पष्ट रूप से देख सकें।

मृगतृष्णा (मिराज) क्या है और क्या यह प्रकाश के झुकने के कारण होता है?

मृगतृष्णा (मिराज) वातावरण में प्रकाश के अपवर्तन के कारण होने वाला एक वास्तविक ऑप्टिकल भ्रम है। बहुत गर्म दिन पर, ज़मीन के पास की हवा ऊपर की हवा की तुलना में बहुत गर्म होती है, जिससे आकाश से आने वाला प्रकाश आपकी आँखों की ओर ऊपर की ओर झुक जाता है। इससे ऐसा लगता है जैसे सड़क पर पानी का एक पोखर है जबकि वास्तव में यह नीले आकाश का प्रतिबिंब होता है!

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