හිරු නැග එන විටත්, බැස යන විටත් අහසේ ලස්සන වර්ණ සෑදෙන්නේ කෙසේද?

හිරු නැග එන විටත්,  බැස යන විටත්  අහසේ ලස්සන වර්ණ සෑදෙන්නේ කෙසේද?

ඇත්තටම සලකතොත්,  ඒ සියල්ල ඇතිවන්නේ ආලෝකය සහ ආලෝකයේ වර්ණය නිසා ය. සමහරවිට ඔබ නොසිතන්න පුළුවන්, ඔබ වටා ඇති ආලෝකය යනු මෙලොව සියලුම වර්ණවල එකතුවක් බව. නමුත් මෙය සත්‍යය නම්, ඊළඟට මතුවන ප්‍රශ්නය තමයි අප අහසේ වර්ණ කිහිපයක් පමණක් නිශ්චිත වේලාවක  දකින්නේ ඇයි? යන්න.  මෙය තේරුම් ගැනීම සඳහා අප මුලින්ම දැනගත යුත්තේ දිවාකාලය  රාත්‍රිය බවට පත් වන්නේ කෙසේද යන්නයි.

පෘථිවිය අභ්‍යවකාශය හරහා නටමින් ගම කරයි

අපේ ග්‍රහ ලෝකය වන  පෘථිවිය  තවත් ග්‍රහලෝක හතක් සමඟ අභ්‍යවකාශයේ ගමන් කරයි. ඒවා සියල්ලම තමන් වටාම රවුමට කැරකෙනවා පමණක් නොව සූර්යයා වටා වඩාත් විශාල කවයන් නැතිනම් රවුමක් තුළද ගමන් කරයි. ඕස්ට්‍රේලියාවේ වසන අයෙකු ලෙස අප සිතුවොත් එරටට,  සූර්යයා බැස යන විට ඉන් අදහස් කරන්නේ පෘථිවියේ එම තැනැත්තා සිටින පැත්ත සූර්යයාගෙන් හැරී ඈත් වන බවයි. හිරු උදාවන විට, සිදුවන්නේ මෙහි අනික් පැත්තයි: ඕස්ට්‍රේලියාව  හිරු වෙතට  හැරීමයි. රාත්‍රී කාලය ඇතිවන්නේ මෙලෙස අප තවදුරටත් කොහෙත්ම සූර්යයාට මුහුණ නොපා සිටින විටය.  දිවා කාලය ඇතිවන්නේ අප කෙලින්ම සූර්යයාට මුහුණ දී කැරකෙන විටය – එබැවින් එවිට සූර්‍යයාගේ ආලෝකය නැතිනම් හිරු එළිය සෘජුවම අප වෙත ගමන් කරයි.

සූර්යයාගේ ආලෝක කදම්බ (ඒවා බැලීමෙන්ම  ඔබට  නිශ්චිතව පැවසිය නොහැකි වුවද), අප වෙත පැමිණෙන්නේ විවිධ ප්‍රමාණවලිනි. විද්‍යාඥයන් මෙම ප්‍රමාණ මනිනු ලබන්නේ “තරංග ආයාමය” (wavelength)ලෙසිනි.  ආලෝකයේ එම  එකිනෙකට  වෙනස් තරංග සෑම ආයාමයකටම ආවේණික සුවිශේෂී වර්ණයක් ඇත.

පෘථිවිය වටා එහි වායුගෝලය  පොරවා ඇත

ඉතින් දැන් අපි දන්නවා දිවා කාලයේදී අහස දීප්තිමත් වන්නේ ඇයි සහ රාත්‍රියේ අඳුරු වන්නේ ඇයි කියා. හිරු එළිය විවිධ ප්‍රමාණවලින් හෝ “තරංග ආයාම” වලින් පැමිණෙන බව අපි දනිමු. නමුත් එය හිරු බැස යෑම හා හිරු උදාවන විට අප දකින අලංකාර වර්ණ බවට පත්වන්නේ කෙසේද? මෙය සිදුවන්නේ වායුගෝලය නමින් හැඳින්වෙන වැදගත් වායු ‘බ්ලැන්කට්ටුවක්’ පෘථිවිය වටා ඔතා තිබීම නිසාය. පෘථිවි වායුගෝලය සෑදී ඇත්තේ අණු ලෙස හැඳින්වෙන ඉතා කුඩා වස්තූන්ගෙන් ය. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඔබ සහ මා ඇතුළු සෑම දෙයක්ම අණු වලින් සෑදී ඇති බව ඔබ දන්නවා ඇති.

එසේනමුත් මේ සෑම අණුවක්ම වැලි කැටයකටත් වඩා බෙහෙවින් කුඩාය. ඒවා ඉතා කුඩා බැවින් ඔබට අන්වීක්ෂයකින් තොරව ඒවා දැකිය නොහැක – ඔබට දැකිය හැක්කේ ඒවායින් සාදන විශාල දේ පමණි.

වායුගෝලය ආලෝකය සමඟ ක්‍රියා කරන ආකාරය

සූර්යයාගේ කදම්භ පෘථිවියට ළඟා වූ විට ඒවාට පෘථිවි වායුගෝලයේ අණු හමුවෙයි. අණු පසුව ආලෝකය සමඟ ‘සෙල්ලම් කිරීමට’  පටන් ගනී – ඒ ආලෝකය අණු අතර එකිනෙක ඔබ මොබ එහා මෙහා කිරීමෙනි. මෙය “විසිරීම”  හෙවත් “ප්‍රකිරණය”( scatter)ලෙස හැඳින්වේ.

සූර්ය කිරණ පෘථිවි පෘෂ්ඨයට ළඟා වීමට පෙර එයට පෘථිවි වායුගෝලයේ යම් දුරක් ගමන් කළ යුතුය. වායුගෝලයේ ඇති අංශු හා වායූන්, පැමිණෙන ආලෝකය හා කිරණ කෙරෙහි බලපෑම් ඇති කළ හැකිය. මෙම බලපෑම් සිදුවන එක් යානත්‍රනයක් තමයි විසිරීම.

පෘථිවි වායුගෝලය

වායුගෝලයේ ඇති අංශු හෝ විශාල වායු අණු අන්තර්ක්‍රියා කර විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණ එහි මුල් මාර්ගයෙන් හරවා යැවීමට හේතු වන විට විසිරීම සිදු වේ. විසුරුවා හැරීමේ ප්‍රමාණය රඳා පවතින්නේ විකිරණවල තරංග ආයාමය, අංශු හෝ වායූන් බහුල වීම සහ විකිරණ වායුගෝලය හරහා ගමන් කරන දුර ඇතුළු සාධක කිහිපයක් මත ය. විසිරීම වර්ග තුනකින් සිදුවන බව සිහි තබ ගැනීම වටී.

මෙය  අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා ප්‍රථමයෙන් විද්යුත් චුම්භක විකිරණ වල ලක්ෂණ දෙකක් විශේෂයෙන් වැදගත් වේ. මේවා තරංග ආයාමය සහ සංඛ්යාතයයි.

තරංග ආයාමය යනු එක් තරංග චක්රයක දිග වන අතර එය අනුක්රමික තරංග ශිඛර අතර දුර ලෙස මැනිය හැකිය. තරංග ආයාමය මනිනු ලබන්නේ මීටර (මීටර) හෝ නැනෝමීටර (nm, මීටර් 10^-9), මයික්රොමීටර (μm, මීටර් 10^-6) (μm, මීටර් ^10-6) හෝ සෙන්ටිමීටර (cm ^10-2 මීටර්). සංඛ්යාතය යනු කාලයේ ඒකකයකට ස්ථාවර ලක්ෂ්යයක් පසු කරන තරංගයක චක්ර ගණනයි. සංඛ්යාතය සාමාන්යයෙන් මනිනු ලබන්නේ හර්ට්ස් (Hz) සහ  විවිධ හර්ට්ස් ගුණාකාර වලිනි.

හිරු උදාව සහ හිරු බැස යෑමේ වර්ණ

පෘථිවිය තමා වටේම භ්‍රමණය වන බව අපි දැනටමත් දනිමු. මේ නිසා අපේ නිදසුනේ සඳහන්  ඕස්ට්‍රේලියාවේ හිරු බැස යෑමේදී සිදුවන්නේ (පෘථිවිය  කැරකෙන හෙයින්)  එහි ඉන්න අප සූර්යයා වෙතින් ඈත් වන අතර මතක තබා ගත යුත්තේ අප තවදුරටත් කෙලින්ම සූර්යයාට මුහුණ නොදෙන බවයි.  මෙයින් අදහස් කරන්නේ හිරු එළිය අප වෙත ළඟා වීමට වායුගෝලයේ වැඩි ඝනකම කොටසක් හරහා ගමන් කළ යුතු බවයි. ඕස්ට්‍රේලියාව සූර්යයා දෙසට ගමන් කරන විට එනම් හිරු උදාවේ ද  මෙයම සිදු වන්නේය.

ආවරණය කිරීමට මෙම විශාල වායුගෝලය සමඟ නිල් ආලෝකය වෙහෙසට පත්වේ. එය තවදුරටත් පවත්වා ගත නොහැක, එබැවින් එය බොහෝ දුරට අභ්‍යවකාශයට ආපසු පොළා පනියි. නමුත් සාපේක්ෂව  රතු, තැඹිලි සහ කහ ආලෝකයට දිර්ඝ තරංග ආයාමයක් ඇත. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ඔවුන්ට වැඩි කාලයක් විසිරීම කරගෙන  ගොස් වායුගෝලය හරහා අප වෙත ළඟා විය හැකි බවයි.

මේ නිසා අපට ලස්සන දීප්තිමත් හිරු බැස යෑම සහ හිරු උදාව ඇතිවේ.

Curious Kids(The conversation) හී පළවූ  How does the Sun make such pretty colours at sunsets and sunrises? යන ලිපිය ඇසුරෙනි