മഴവില്ല്.
- Pratheesh Puthusseri
- Mar 7, 2020
- 3 min read
Updated: Oct 22, 2022
പ്രകീര്‍ണ്ണനത്തിന്റെ മനോഹരമായ ഒരു ഉദാഹരണമാണ് മഴവില്ല്.പ്രകാശത്തിന്റെ പാതയില്‍ ജലകണങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ കുറച്ച് പ്രകാശം കണികയ്ക്കുള്ളിലേക്ക് അപവര്‍ത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു , ജലകണികയുടെ ഉള്ളിലെ പ്രതലത്തില്‍ തട്ടി പ്രതിപതിക്കുകയും വീണ്ടും അപവര്‍ത്തനം സംഭവിച്ച് പുറത്തേക്ക് കടക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
Red,Orange,Yellow,Green,Blue,Indigo,Violetഎന്ന ക്രമത്തില്‍ വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ വേര്‍പിരിയുന്നു.ചിത്രത്തില്‍ ചുവപ്പ് പച്ച വയലറ്റ് വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ മാത്രമേ കാണിച്ചിട്ടുള്ളൂ.ഒന്നാമത്തെ അപവര്‍ത്തനം വര്‍ണ്ണങ്ങളെ വേര്‍തിരിയിക്കുന്നു.പ്രതിപതന ശേഷമുള്ള അപവര്‍ത്തനം വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അകല്‍ച്ച വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
ഇത് ധാരാളം ജലകണികയില്‍ സംഭവിക്കുമ്പോഴാണ് മഴവില്ല് ദൃശ്യമാവുന്നത്.വേര്‍ പിരിഞ്ഞ വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ antisolar pointലേക്കുള്ള ദിശയില്‍ നിന്നും 42degree കോണില്‍ ഉള്ള ജലകണങ്ങളില്‍ ആണ് കാണപ്പെടുന്നത്.നമ്മള്‍ നോക്കുമ്പോള്‍ സൂര്യന്റെ നേരെ എതിര്‍ഭാഗത്തുള്ള pointആണ് antisolar point.
Fig2
വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ വേര്‍പിരിഞ്ഞ ജലകണങ്ങളെ locateചെയ്യാന്‍ ഒരു മാര്‍ഗ്ഗമുണ്ട്.സൂര്യന്റെ നേരെ എതിര്‍ ഭാഗം തിരിഞ്ഞ് നില്‍ക്കുക.കൈകള്‍ രണ്ടും സൂര്യന് എതിര്‍ വശം നമ്മുടെ തലയുടെ നിഴലിന് നേരെ പിടിക്കുക.
ഇനി കൈകള്‍ തമ്മില്‍ 42degree വരത്തക്ക വിധത്തില്‍ വലത്തേ കൈ നേരെ മുകളിലേക്കോ നേരെ വലത്തേക്കോ ഇടത്തേക്കോ നീക്കുക.വലത്തേ കൈയുടെ ദിശയില്‍ പ്രകാശിതമായ ജലകണങ്ങള്‍ ഉണ്ടെങ്കില്‍ അവയില്‍ വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ കാണാന്‍ സാധിക്കും.
ചിത്രം 2 നോക്കുക.Aയില്‍ നിന്ന് 42degree കോണില്‍ ഏത് ദിശയില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതുമായ ജലകണങ്ങള്‍ക്ക് മഴവില്ല് രൂപീകരണത്തില്‍ പങ്ക് വഹിക്കാന്‍ പറ്റും.അതിനാല്‍ മഴവില്ല് എപ്പോഴും Aയ്ക്ക് ചുറ്റും 42degree കോണിലുള്ള ഒരു circular arc ആയിരിക്കും.
സൂര്യന് ചക്രവാളത്തിന് മുകളിലായിരിക്കുമ്പോള്‍ Aയുടെ ദിശ ചക്രവാളത്തിന് താഴെ ആയിരിക്കും.അതിനാല്‍ ചെറുതും താഴ്ന്ന് നില്‍ക്കുന്നതുമായ ഒരു ആര്‍ക്ക് മാത്രമേ സാധ്യമാവുന്നുള്ളൂ.
ഈ രീതിയില്‍ മഴവില്ല് ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ ജലകണത്തില്‍ വച്ച് ഒരു പ്രതിപതനം മാത്രമേ ഉണ്ടാകുന്നുള്ളൂ എന്നതിനാല്‍ ഇവയെ primary rainbows എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്.Secondary rainbowഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ ജലകണത്തില്‍ വച്ച് രണ്ട്പ്രതിപതനം ഉണ്ടാകുന്നു.
സെക്കന്‍ഡറി മഴവില്ലില്‍ വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ കാണപ്പെടുന്നത് Aയില്‍ നിന്ന് 52degree കോണളവില്‍ ആണ്.Secondary rainbow പ്രൈമറി മഴവില്ലിനെ അപേക്ഷിച്ച് widerഉം dimmerഉം ആയിരിക്കും.അതിനാല്‍ കാണാന്‍ അല്പം ബുദ്ധിമുട്ട് ആയിരിക്കും.ഇതില്‍ വര്‍ണ്ണങ്ങളുടെ വിതരണം വിപരീത ക്രമത്തില്‍ ആയിരിക്കും.
മൂന്നോ നാലോ പ്രതിപതനം നടന്നാലുണ്ടാകുന്ന വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ കാണാന്‍ നമുക്ക് വളരെ വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.
മഴവില്ല് രൂപപ്പെടുപ്പേള്‍ ജലകണികയ്ക്ക് ഉള്ളില്‍ വച്ച് പൂര്‍ണ്ണാന്തര പ്രതിപതനം അല്ല നടക്കുന്നത്.ആന്തര പ്രതിപതനം മാത്രമാണ് നടക്കുന്നത്.കുറച്ച് പ്രകാശം അപവര്‍ത്തനം സംഭവിച്ച് പുറത്ത് പോകുന്നതിനാല്‍ കുറച്ച് ഊര്‍ജ്ജനഷ്ടം ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട്.അത് കൊണ്ട് തന്നെയാണ് സെക്കന്‍ഡറി മഴവില്ല് കുറച്ച് കൂടി മങ്ങിക്കാണപ്പെടുന്നത്.കാരണം രണ്ട് പ്രാവശ്യം പ്രതിപതനം നടക്കുന്നതിനാല്‍ കൂടുതല്‍ ഊര്‍ജ്ജനഷ്ടം ഉണ്ടാകുന്നു.
മഴവില്ല് രൂപപ്പെടുമ്പോള്‍ സൂര്യനേയും നിരീക്ഷകനെയും യോജിപ്പിക്കുന്ന രേഖ മഴവില്ലിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലേക്കാണ് pointചെയ്യുന്നത്.
അന്തരീക്ഷം അനുയോജ്യമാണെങ്കില്‍ നമ്മുടെ കണ്ണിനടുത്ത് വരെ വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ വേര്‍പിരിഞ്ഞ് മഴവില്ല് രൂപപ്പെടുന്നു.
അപ്പോള്‍ വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ കൊണ്ടുള്ള ഒരു cone shape നമുക്ക് സങ്കല്‍പ്പിക്കാമല്ലോ...ചിത്രം നോക്കൂ..
ഇതില്‍ കോണിന്റെ താഴെയുള്ള ഭാഗം ഭൂമിയില്‍ നില്‍ക്കുന്ന ആള്‍ക്ക് കാണില്ലെന്ന് മനസ്സിലാവുന്നുണ്ടല്ലോ?സംശയമുണ്ടെങ്കില്‍ മറ്റൊരു രീതിയില്‍ നോക്കാം.
അപ്പോള്‍ പിന്നെ മഴവില്ല് മുഴുവനായി (വൃത്തമായി)കാണാനെന്താണ് വഴി?
നമ്മള്‍ ഉയരത്തിലേക്ക് പോകണം.
സൂര്യനേയും നിരീക്ഷകനേയും യോജിപ്പിക്കുന്ന രേഖ ചെന്നു ചേരുന്നത് മഴവില്ലിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലേക്കാണെന്ന് പറഞ്ഞല്ലോ...ഇനി നോക്കൂ.
സൂര്യന് ഉയരുന്നത് അനുസരിച്ച് മഴവില്ലിന്റെ സ്ഥാനവും മാറും.
ഉച്ചയോട് അടുക്കുമ്പോള്‍ ഭൂമിയില്‍ നിന്ന് നോക്കുന്ന ഒരാള്‍ക്ക് മഴവില്ല് കാണാന്‍ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.കാരണം അപ്പോള്‍ കാണേണ്ടത് നേരെ താഴെയാണ്.എന്നാല്‍ ആ സമയം ഉയരത്തിലിരിക്കുന്ന ഒരാള്‍ മഴവില്ല് കണ്ടേക്കാം.സാഹചര്യം അനുകൂലമാണെങ്കില്‍.....!
മഴവില്ലിനെ ഇപ്പോള്‍ ഭൂമിയിലെ വസ്തുക്കള്‍ മറയില്ലേ എന്നൊരു സംശയം കാണും.
മറയില്ല. കാരണം അയാള്‍ ഭുമിക്ക് മുകളിലുള്ള ഭാഗത്തെ ജലകണികകളിലാണ് വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ കാണുന്നത്.
ഇത് മനസ്സിലാക്കാനാണ് നേരത്തെ ആ കോണിന്റെ സങ്കല്‍പ്പം പറഞ്ഞത്..
.ഭൂമിയില്‍ നിന്ന് നോക്കുന്ന സമയം ആ കോണ്‍ പകുതി മറയുന്നുണ്ട് എന്ന് ഓര്‍മ്മയുണ്ടല്ലോ.
ഇനി ഒരാള്‍ വിചാരിച്ചാല്‍ ഉച്ചയ്ക്കും ഭൂമിയില്‍ നിന്ന് കൊണ്ട് തന്നെ സ്വന്തമായി മഴവില്ല് (മഴവൃത്തം!) ഉണ്ടാക്കാം കേട്ടോ.ഒരു garden sprinkler ഉപയോഗിച്ചാല്‍ മതി.
വിമാനത്തില്‍ നിന്ന് ഒരാള്‍ കണ്ട മഴവില്ല് ആയിരിക്കില്ല മറ്റൊരാള്‍ ഭൂമിയില്‍ നിന്ന് കണ്ട മഴവില്ല് .കാരണം സൂര്യന് നിരീക്ഷകന്‍ ഇവയുടെ സ്ഥാനം അനുസരിച്ച് ഓരോരുത്തരും കാണുന്നത് അവരുടെ സ്വന്തം മഴവില്ല് ആയിരിക്കും..!
ഈ പറഞ്ഞ cone വച്ച് ആലോചിച്ചാല്‍ നമുക്കൊരു കാര്യം പിടികിട്ടും.പ്രതിപതിപ്പിക്കുന്ന ജലകണങ്ങള്‍ വളരെ അകലെയാണെങ്കില്‍ നമുക്ക് വലിയ ആര്‍ക് കാണാന്‍ കഴിയും.
ഒരാള്‍ക്ക് ഒരു ജലകണികയില്‍ നിന്നുള്ള വര്‍ണ്ണങ്ങളില്‍ ഒന്ന് മാത്രമേ ഒരു സ്ഥലത്ത് നിന്ന് കാണാന്‍ കഴിയൂ.( ജലകണങ്ങളെ ഇവിടെ enlarge ചെയ്ത് കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.)
ചിത്രം നോക്കൂ.observer2എന്ന ആള്‍ W2എന്ന ജലകണികയെ ചുവപ്പായി കാണുമ്പോള്‍ observer 1 എന്നയാള്‍ അതിനെ വയലറ്റ് ആയി കാണുന്നു.കോണളവ് വളരെ പ്രധാനമാണെന്ന് അര്‍ത്ഥം.
ഒരാള്‍ ചുവപ്പ് മുകളിലും വയലറ്റ് താഴെയും കാണുന്നത് ഇതേ കാരണം കൊണ്ടു തന്നെ.
മഴവില്ല് ആര്‍ക് പോലെ വളഞ്ഞ് കാണപ്പെടുന്നത് വിശദീകരിക്കാന്‍ നമുക്ക് ഒരു കോമ്പസിനെ കൂട്ടു പിടിക്കാം.നോക്കൂ..
കടലാസില്‍ കുത്തി നിര്‍ത്തിയ കോമ്പസിന്റെ മുനയുള്ള ഭാഗമായി ദൃഷ്ടിരേഖയെ സങ്കല്പിക്കാം.അത് ഉറപ്പിച്ച് വച്ചിരിക്കുകയാണ്.മാറ്റാന്‍ പറ്റില്ല. അടുത്തതായി 42degree കോണില്‍ നില്‍ക്കുന്ന പെന്‍സില്‍ ഉള്ള ഭാഗം ജലകണികയിലേക്കുള്ള കോണ്‍ ആയി എടുക്കാം.ഇനി ചിന്തിക്കൂ..പെന്‍സില്‍ ഉപയോഗിച്ച് നമുക്കൊരു നേര്‍വര വരയ്ക്കാന്‍ പറ്റുമോ? ഇല്ല .ഒരു വൃത്തം മാത്രമെ വരയ്ക്കാന്‍ സാധിക്കൂ.കോണ്‍ മാറ്റാതെ നേര്‍വര വരയ്ക്കാന്‍ പറ്റില്ല .ഇനി ബലം പ്രയോഗിച്ച് നമ്മള്‍ വരയ്ക്കാന്‍ ശ്രമിച്ചാലോ?കോമ്പസിന്റെ കാലുകള്‍ക്കിടയിലുള്ള കോണ്‍ 42degree യില്‍ നിന്നും മാറിപ്പോകും.ഇതേ പോലെ ചുവപ്പായി കാണുന്ന ജലകണികകളുടെ നേര്‍രേഖയില്‍ കിടക്കുന്ന ജലകണികകളിലേക്ക് നമ്മള്‍ കണ്ണുകൊണ്ട് നേര്‍രേഖ വരയ്ക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുമ്പോള്‍ കോണ്‍ മാറിയിരിക്കും. അതിനാല്‍ അവിടെ നിന്ന് വരുന്ന ചുവപ്പ് വര്‍ണ്ണം നമ്മുടെ കണ്ണിലേക്കെത്തുന്നില്ല.എന്നാല്‍ ഒരു വൃത്തത്തിന്റെ പരിധിയില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന എല്ലാ ജലകണികകളില്‍ നിന്നും വരുന്ന വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ക്ക് ഒരേ കോണില്‍ നമ്മുടെ കണ്ണില്‍ എത്തിച്ചേരാന്‍ സാധിക്കുന്നു.അതിനാല്‍ മഴവില്ല് ആര്‍ക്ക് പോലെയോ വൃത്തരൂപത്തിലോ കാണപ്പെടുന്നു.
Pratheesh P. ( 790 733 1386 )
(Join“Physics Classroom”,Whatsapp & Telegram group)
Whatsapp Groups
1 Physics Classroom👇
2 Physics Classroom👇
3 Science Resources
4. Puzzles
Telegram Groups
Physical Science Classroom-Telegram
Science Resources 2
IT Classroom👇
Comments