Chapter: Refraction of Light· Science & Technology Part 1
उत्तर: सूर्यप्रकाश पावसाच्या थेंबात शिरताना अपवर्तित व अपस्करित होतो, थेंबाच्या मागील पृष्ठभागावर आंतरिक परावर्तन पावतो आणि बाहेर पडताना पुन्हा अपवर्तित होतो; या तिन्ही घटनांमुळे इंद्रधनुष्य दिसते.
आकृती (पाण्याच्या थेंबातून इंद्रधनुष्याची निर्मिती): एक मोठे वर्तुळ (पाण्याचा थेंब) काढा. डावीकडून वरच्या भागात थेंबावर पडणारा पांढरा सूर्यप्रकाशाचा किरण काढा. थेंबात शिरताना तो अपवर्तित होऊन तांबडा व जांभळा अशा वेगवेगळ्या रंगांच्या किरणांत विभागला जातो असे दाखवा (जांभळा जास्त वळतो, तांबडा कमी). हे किरण थेंबाच्या मागील (उजव्या) आतील पृष्ठभागावर पडून परावर्तित होतात असे दाखवा. नंतर थेंबाच्या खालच्या भागातून ते पुन्हा अपवर्तित होऊन डावीकडे खाली निरीक्षकाच्या डोळ्याकडे बाहेर पडतात असे दाखवा. नावे द्या: पांढरा प्रकाश, पाण्याचा थेंब, अपवर्तन व अपस्करण, आंतरिक परावर्तन, अपवर्तन, तांबडा, जांभळा, निरीक्षक.
स्पष्टीकरण:
- अपवर्तन: पाऊस पडून गेल्यावर हवेत पाण्याचे असंख्य सूक्ष्म थेंब तरंगत असतात. प्रत्येक थेंब लहान लोलकाप्रमाणे कार्य करतो. सूर्यप्रकाश हवेतून (विरल माध्यम) पाण्याच्या थेंबात (घन माध्यम) शिरताना स्तंभिकेकडे वळतो, म्हणजे अपवर्तित होतो.
- अपस्करण: पाण्याचा अपवर्तनांक वेगवेगळ्या रंगांसाठी वेगवेगळा असतो; जांभळा रंग सर्वांत जास्त आणि तांबडा सर्वांत कमी वळतो. त्यामुळे थेंबात पांढऱ्या प्रकाशाचे सात रंगांत (ता ना पि हि नि पा जां) अपस्करण होते.
- आंतरिक परावर्तन: हे रंगीत किरण थेंबाच्या मागील आतील पृष्ठभागावर पडतात आणि तेथून थेंबातच परत परावर्तित होतात. थेंबाच्या आतल्या पृष्ठभागावर होणाऱ्या या परावर्तनाला आंतरिक परावर्तन म्हणतात.
- हे किरण थेंबाच्या पुढील पृष्ठभागातून बाहेर पडताना पुन्हा अपवर्तित होतात आणि वेगवेगळ्या कोनांत बाहेर येतात (तांबडा सुमारे 42° व जांभळा सुमारे 40°).
अनेक थेंबांकडून येणारे हे रंगीत किरण डोळ्यात शिरतात आणि आपल्याला बाहेरच्या बाजूला तांबडा व आतल्या बाजूला जांभळा असा सात रंगांचा कमानीसारखा पट्टा दिसतो. सूर्य निरीक्षकाच्या पाठीमागे असतानाच इंद्रधनुष्य दिसते. म्हणून इंद्रधनुष्य हे प्रकाशाचे अपवर्तन, अपस्करण आणि आंतरिक परावर्तन या तिन्ही नैसर्गिक घटनांचे एकत्रित परिणाम आहे.