krishnascience

ఇంద్రధనుస్సు ఎలా ఏర్పడుతుంది

అద్భుతమైన ఏడు రంగులతో ఉండే అందమైన ఇంద్రధనస్సు ఒక పక్క వర్షం కురుస్తూ, మరోపక్క ఎండ కాస్తుంటే కనిపిస్తుంది. సూర్యకాంతి వాననీటి బిందువుపై పడినప్పుడు అందులోని కిరణాలు ఏడు రంగులుగా విడిపోతాయి నిజానికి సూర్యకాంతి ఎరుపు, నారింజ, పసుపు, ఆకుపచ్చ, నీలం, ఊదా, వంకాయ రంగు అనే ఏడు విభిన్న రంగుల కలయిక,. సూర్యకిరణం భూమిని తాకేటప్పుడు తెలుపు రంగులో ఉండే కాంతి . వర్షపు నీటిని ఢీకొట్టినప్పుడు కాంతితో పరావర్తనం చెంది ఏడు రంగులుగా విడిపోతుంది. అయితే ఈ రంగులన్నీ ఒకేలా ఉండవు. అవి నీటిబిందువును ఢీకొట్టే వేగంలో చోటు చేసుకొనే మార్పులవల్ల ఇంద్రధనస్సులోని రంగులు కొన్ని ముదురు రంగులోనూ, మరికొన్ని పలచగానూ కనిపిస్తాయన్నమాట. ఇదీ ..... ఇంద్రధనస్సు / హరివిల్లు / వానగుడి / ఇంద్రచాపం / రెయిన్‌బో వెనుకగల కథ.

ఇంద్రధనస్సులో ఎన్ని రంగులుంటాయి. ఏడు అని మనం పుస్తకాల్లో చదువుకున్నాం. ప్రయోగశాలలో పట్టకాల సాయంతో చూసి ఉంటాం కూడా. అయితే ఎప్పుడో 400 ఏళ్ల క్రితం న్యూటన్ గుర్తించిన ఈ ఏడు రంగులు వాస్తవానికి ఏడు కాదట. ప్రత్యేక పరిస్థితుల్లో మరో రంగు కూడా ఉందట. వెస్ట్ వర్జీనియా విశ్వవిద్యాలయ శస్త్రవేత్త రాండల్ మన్రో పరిశోధనలో ఈ సంగతి తెలిసింది. నెమ్మదిగా కదిలే కాంతి (స్లో లైట్) ధర్మాలను తెలుసుకునేందుకు చేపట్టిన పరిశోధనల్లో భాగంగా ...కొన్ని కాంతి కణాలను బాగా చల్లగా ఉన్న సోడియం అణువుల గుండా మన్రో పంపించారు. దానివల్ల కాంతి కణాల వేగం గంటకు 17 మైళ్ల స్థాయికి తగ్గిపోయింది. తర్వాత ఆ కణాలను కార్బన్ నానోట్యూబుల గుండా పంపించి పరిశీలించారు. దీంతో నానోట్యూబుల నుంచి బయటకొచ్చిన కాంతి కణాల్లో ఎనిమిదో రంగు కూడా ఉన్నట్లు గుర్తించారు. అయితే పచ్చ, నీలం రంగులు కలగలిసినట్లు ఉండే ఈ కొత్త రంగుకు ఇంకా పేరు పెట్టలేదు. ఈ కొత్త రంగు భవిష్యత్తులో వస్తువులను మాయం చేయగల ఇన్‌విజిబుల్ క్లోక్స్ తయారీకి బాగా ఉపయోగపడుతుందని మన్రో అంటున్నారు.

శనిగ్రహం

సూర్యుడు చుట్టూ తిరిగే గ్రహాలలో శనిగ్రహం ఒకటి. ఇది చాలా పెద్ద గ్రహం. శని గ్రహం భూమికంటే 95 రెట్లు పెద్దది. సూర్యుడి నుండి ఇది ఆరవ గ్రహం. శని గ్రహం చుట్టూ దాదాపు నాలుగు వలయాలు వున్నాయి.ఒక్కో వలయం వ్యాసం 2,79,000 కిలోమీటర్లు వుంటుంది. మందం 10 కిలోమీటర్లు. శని గ్రహం సాంద్రత చాలా తక్కువ. సూర్యుని నుండి శనిగ్రహం దూరం 88 కోట్ల 70 లక్షల మైళ్లు. ఇది ఆకారంలో పెద్దదిగా వుండటం వల్ల ఎక్కువకాంతివంతంగా వుంటుంది.మిగతా గ్రహాల లాగానే శనిగ్రహం కూడా సూర్యునిచుట్టూ పరిభ్రమిస్తుంటుంది. సూర్యని చుట్టూ ఒకసారి పరిభ్రమించడానికి దీనికి 29 సంవత్సరాల ఆరునెలల కాలం పడుతుంది. శనిగ్రహానికి 10 ఉపగ్రహాలు వున్నాయి. 10వ ఉపగ్రహాన్ని 1966లో కనుగొన్నారు. ఈ 10 ఉపగ్రహాలు శనిగ్రహం చుట్టూ పరిభ్రమిస్తుంటాయి. శనిగ్రహం చూడటానికి పసుపుపచ్చగా వుంటుంది. మిగతా గ్రహాలకంటే ఇది చాలా అందంగా వుంటుంది. దీని చుట్టూ వుండే నాలుగు వలయాలు వల్ల ఇది అందంగా కనబడుతుంది. క్రీ.శ. 1610లో గెలీలియో తన టెలిస్కోప్ సాయంతో శనిగ్రహం గురించి ఎన్నో పరిశోధనలు చేశాడు.

ఎడారుల్లో హోరు శబ్దాలు

సముద్రం ఒడ్డున నిలబడినప్పుడు ఒక విధమైన హోరు శబ్దం వినవస్తుంటుంది. ఇది ఒక్కొక్కప్పుడు మరీ ఎక్కువగా వుండి వినేవారికి భయం గొలిపేలా వుంటుంది. అలాగే ఎడారులలో కూడా ఒక విధమైన హోరుశబ్దాలు వినిపిస్తుంటాయి. ఈ శబ్దాలు ఒక్కోక్కసారి మరీ ఎక్కువగా వుండి చెవులు చిల్లులు పడిపోయేటంత భీకరంగా వుంటాయి.

ఈ శబ్దాలు ఓ అని హో అని హూ, హ హ అని ఇలా రకరకాలుగా చాలా సుదీర్ఘంగా, ఎడతెరిపి లేకుండా వినవస్తూనే వుంటాయి. వీటిని సాంగ్స్ ఆఫ్ శాండ్ లేదా సింగింగ్ సాండ్ అంటారు. అంతుపట్టని ఈ శబ్దాలు ఎలా వస్తాయనే దానిమీద చాలా కాలం నుంచీ సందేహాలు వున్నాయి. ఇది కేవలం హోరుగాలి కదలిక మాత్రమే కాదు. దీని గురించి మార్కోపోలో, ఛార్లెస్ డార్విన్ కొన్ని పరిశోధనలు చేశారు గానీ సరైన ఫలితం లభించలేదు. తర్వాత పర్షియాకు చెందిన శాస్త్రవేత్తలు అమెరికా, చైనా, చిలీ, ఒమన్, మొరాకో దేశాలలోని ఎడారులలో దీర్ఘకాలం పరిశోధనలు జరిపి గాలికి కదిలే ఇసుక రేణువుల మధ్య రాపిడివల్ల ఈ వింత శబ్దాలు వస్తాయని కనుగొన్నారు. అయితే ఎడారులలో ఒకే విధమైన శబ్దాలు లేకుండా ఒక్కొక్కసారి ఒక్కొక్క విధమైన శబ్దాలు రావడం గాలి తీవ్రతతో పాటు ఇసుక రేణువుల పరిమాణాన్ని బట్టి కూడా మారుతుందని వారు కనుగొన్నారు

సబ్బు నురగ తెల్లగానే ఉంటుంది

సబ్బు ఏ రంగులో వున్నా దాన్ని కొద్దిగా నీళ్లతో కలిపి రుద్దినప్పుడు వచ్చే నురగ మాత్రం రంగుల్లో లేకుండా తెల్లగానే వుంటుంది. సబ్బు తయారుచేసేటప్పుడు ద్రావణంలో రంగు, సువాసన ద్రవ్యాలు చేరుస్తారు. ఆ ద్రావణం గట్టి పడి రంగు సబ్బుగా తయారవుతుంది. నురగ అనేది చిన్నసబ్బు బుడగల కలయికతో ఏర్పడుతుంది. సబ్బు బుడగ గుండ్రని బంతిలాగా వుంటుంది. ఇది సబ్బుద్రావణంలో ఏర్పడిన పలుచని పొర. సబ్బు ద్రావణంలో తలతన్యత (surface tension) వుంటుంది. అందువల్ల నురగ సాగదీసినట్లు అయి, అంతటా వ్యాపిస్తుంది. సబ్బు ద్రావణానికి, సమాన ఘనపరిమాణంలో వున్న నీటికంటే, నురగలోని మొత్తం ఉపరితలం ఎక్కువగా వుటుంది.

దీనివల్ల రంగుల సబ్బులోని పలుచని పొరలో స్వల్పంగా కలిసివున్న రంగు ఛాయ అణచివేయబడుతుంది. సబ్బు నురగ పారదర్శకంగా వుంటుంది. దీన్ని కాంతికిరణాలు తాకి పలు కోణాలలో వెదజల్లబడతాయి. దీనివల్ల నురగ తెల్లగా కనబడుతుంది.

అంతరిక్షంలో శబ్దాన్ని వినగలమా

అంతరిక్షంలో శబ్దాన్ని వినలేం. ఎందుకంటే ...... శబ్దతరంగాలు ఘన, ద్రవ, వాయు మాధ్యమాలద్వారానే ప్రయానిస్తాయి. అంటే శబ్దం ప్రయానించాలంటే వీటిలో ఏదో ఒకటి ఉండి తీరాలి. అంతరిక్షంలో ఇవేవి ఉండవు. పూర్తిగా శూన్యమే. శబ్ద తరంగాలు శూన్యంలో ప్రయాణించలేవు. వాయు మాధ్యమం ద్వారా ప్రయాణించే అవకాశం ఉన్నప్పటికీ అది అతి స్వల్పమే. భూ వాతావరణంతో పోలిస్తే అంతరిక్షంలో వాయువులు చాలా చాలా తక్కువ.

అంతరిక్షం ఇతివృత్తంగా సాగే సినిమాల్లో వ్యోమనౌకలు గాలిని చీల్చుకుంటూ విపరీతమైన శబ్దం చేసుకుంటూ ప్రయాణించడం, భయం కలిగించేటట్లు తుపాకీ కాల్పులను చూస్తుంటాం. నిజానికి కథనం ఆసక్తిగా సాగడం కోసం చేసే ప్రత్యేక ఏర్పాట్లు మాత్రమే. అంతరిక్షంలో ఏ శబ్దాలు వినిపించవు.

ఆకాశం పగలు నీలంగా, రాత్రుళ్లు నలుపు రంగులో ఉంటుంది.

సూర్యకాంతి తెల్లగా ఉంటుంది. నిజానికి ఆ తెలుపులో ఏడు రంగులు ( ఎరుపు, నారింజ, పసుపుపచ్చ, ఆకుపచ్చ, నీలం, ముదురు నీలం, ఊదా ) ఉంటాయి. ఆ ఏడు రంగులూ కూడా వేర్వేరు తరంగ దైర్ఘ్యాలలో ఉంటాయి. అవన్నీ కలిసి తెల్లటి వెలుగుగా రూపాంతరం చెందుతాయి.ఈ సూర్యకాంతి భూ వాతావరణంలోకి ప్రవేశించేటప్పుడు ధూళి కణాలతో డీ కొంటుంది. దాంతో సూర్యకాంతి ఆకాశంలో చెల్లాచెదురుగా వ్యాపిస్తుంది. డీకొన్నప్పుడు తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతి ఎక్కువగానూ, ఎక్కువ తరంగ దైర్ఘ్యం గల కాంతి తక్కువగాను వ్యాపిస్తుంది. ఈ క్రమంలో ఊదారంగు ఎక్కువగా చెల్లాచెదురవుతుంది. అయితే మానవ నేత్రాలు ఈ రంగును స్పష్టంగా చూడలేవు. తర్వాతి వర్ణమైన నీలిరంగును చక్కగా గుర్తిస్తాయి. ఆ కారణంగానే పగటిపూట ఆకాశం నీలం వర్ణంలో కనిపిస్తుంది.

ఇక రాత్రిపూట ఆకాశం నల్లగా కనిపించడానికి కారణం ... భూమి తన చుట్టూ తను తిరిగేక్రమంలో సూర్యుడికి దూరమై భూమిపై కొంత మేర సూర్యకాంతి పడదు. అది రాత్రి సమయం అవుతుంది. రాత్రిపూట సూర్యుని కాంతి, వాటిలోని ఏడు రంగులు, తరంగ దైర్ఘ్యాలు ఉండవు కాబట్టి సూర్యకాంతి చెల్లాచెదురు అవడం ఉండదు. దాంతో ఆకాశంలో అంతా చీకటిగా కనిపిస్తుంది. ఆ చీకటి కారణంగానే మనకు చంద్రుడు, నక్షత్రాలు కనిపిస్తాయి. పగలు కూడా ఇవి ఉంటాయి కానీ ఆ వెలుగులో కనిపించవు.

ఆవిరి వేడి ఎక్కువ

వేడినీళ్ళ తగిలిన దాని కంటే వేడి నీటి ఆవిరి ఎక్కువగా కాలి బొబ్బలెక్కుతుంది. దీనికి కారణం ......

మరుగుతున్న నీటి ఉష్ణోగ్రత 100 డిగ్రీల సెంటీగ్రేడ్ వుంటుంది. అలాగే మరిగే నీళ్ల నుంచి వచ్చే ఆవిరి ఉష్ణోగ్రత కూడా 100 డిగ్రీలు సెంటీగ్రేడ్ వుంటుంది. వేడినీళ్లు తగిలిన దానికంటే వేడిఆవిరి తగిలితే ఎక్కువగా ఎందువల్ల కాలుతుందంటే, మరుగుతున్న నీళ్లలో కంటే వేడి ఆవిరిలో వేడి క్యాలరీలు ఎక్కువ.

ఒక గ్రాము మరుగుతున్న నీటిలో 100 క్యాలరీల వేడి వుంటే, అదే నీళ్లనుంచి వచ్చిన ఒక గ్రాము నీటి ఆవిరిలో 639 క్యాలరీల వేడి వుంటుంది. ఎక్కువగావున్న ఆ 539 క్యాలరీలను నీటి ఆవిరి గుప్త ఉష్ణం అంటారు.

100 డిగ్రీల సెంటీగ్రేడ్ వద్ద వున్న గ్రాము నీటిని అదనంగా 539 క్యాలరీల గుప్త ఉష్ణాన్ని అందిస్తే తప్ప ఆ నీరు ఆవిరి గా మారదు. అలాగే ఒక గ్రాము నీటి ఆవిరిలో నుండి 539 క్యాలరీల గుప్త ఉష్ణాన్ని తొలగిస్తేగానీ ఆ ఆవిరి నీరుగా మారదు. ద్రవస్ధతినుండి వాయుస్ధితికి మారడంలో వుండే విశేషం ఇది. ఆవిరి వల్ల శరీరానికి తగిలేవేడి మరుగునీళ్లు అందించే వేడికంటే 10 రెట్లు వుంటుంది.

చంద్రుడు మనల్ని అనుసరిస్తున్నాడా

మనం నడిచేటప్పుడు చందమామ వైపు చూస్తుంటే చందమామ కూడా మనతోబాటే వస్తున్నట్లు అనిపిస్తుంది. బస్సులో/ రైలులో/ కారులో లేదా బైకుపై ప్రయాణించేటప్పుడు కూడా చంద్రుడు మనల్ని వెంబడిస్తున్నట్లే ఉంటుంది. ఈ వింతను గమనించే ఉంటారు. ఇంతకూ ఇలా ఎందుకు అనిపిస్తుందంటారు ..? చంద్రుడు భూమి నుంచి 2,39,000 మైళ్ల ఎత్తులో ఉన్నాడు. అయితే చంద్రుడు 2,160 మైళ్ల వ్యాసార్ధంలో వ్యాపించి ఉన్నాడు. అంటే మనకూ అమెరికాకూ మధ్య ఎంత దూరం ఉందో చంద్రుడి చుట్టుకొలత అంత ఉంటుందన్నమాట. అందుకే అన్ని లక్షల మైళ్ల దూరాన ఉన్నా, అంత ఎత్తులో ఉన్నట్లు అనిపించదు. అదే మనం తిన్నగా వెళ్లేటప్పుడు ఎంతదూరం వెళ్లినా చంద్రుడు కదలకుండా అక్కడే ఉన్నట్లనిపిస్తుంది. ఈ గమ్మత్తుకు చంద్రుడి వ్యాసార్ధమే కారణం.

హైనరిక్ హెర్‌ట్జ్

(1857 ఫిబ్రవరి 22 - 1894 జనవరి 1)

జర్మనీ లో హంబర్గ్ నందు జన్మించిన హెర్‌ట్జ్ విద్యుదయస్కాంత తరంగ ధర్మాలపై అధ్యయనం చేశాడు. తరంగాల ఫ్రీక్వెన్సీకి ప్రమాణాలుగా హెర్‌ట్జ్ అనే పేరు హైనరిక్ హెర్‌ట్జ్ వల్లనే వచ్చింది. హెర్‌ట్జ్ బెర్లిన్ విశ్వవిద్యాలయంలో 1880లో భౌతికశాస్త్ర పరిశోధకుడుగా చేరాడు. 1883లో విద్యుదాయస్కాంత తరంగాల ధర్మాలపై పరిశోధనలు చేశాడు. రేడియో, టి.వి, రాడార్ వంటి వాటికి పునాదులైన రేడియో ట్రాన్స్‌మిటర్, రిసీవర్‌లను తయారుచేశాడు. విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ప్రయాణంపై పరిశోధన చేసిన మొట్టమొదటి శాస్త్రజ్ఞుడు హెర్‌ట్జ్.

తీగల ద్వారా కాంతి ప్రయాణము

జాన్ టిండల్

లోహపు తీగలగుండా విద్యుచ్ఛక్తి ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి ప్రయాణం చేసిన విధంగానే కాంతి కూడా తీగలలో ప్రవహించగలదు. అయితే ఇవి లోహపు తీగల కాదు. పలుచని గాజు తీగలు.

గాజుగొట్టాలు లేదా పారదర్శకమైన ప్లాస్టిక్ గుండా కాంతి ప్రయాణం చేయగలదని 1870లో బ్రిటిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జాన్ టిండల్ కనుగొన్నాడు. గాజు లేదా ఇతర పారదర్శకమైన గొట్టంలో, తీగలో అంతర్ పరావర్తనం ద్వారా కాంతి ప్రయాణం చేస్తుంది. కాంతిని ప్రసారం చేసే తీగలు పలుచగా వుంటాయి. వీటిని ఆప్టికల్ ఫైబర్స్ అంటారు. ప్రత్యేకమైన ఫర్నేస్‌లలో మందమైన గాజు గొట్టాలను కరిగించి ఆప్టికల్ ఫైబర్‌ను తయారు చేస్తారు. దీని వ్యాసం సుమారు 0.025 మిల్లిమీటర్లు వుంటుంది. ఆప్టికల్ ఫైబర్‌తో కూడిన పరికరాలు వైద్యరంగంలో ఎక్కువ ఉపయోగకరంగా వున్నాయి. వీటితో వైద్యులు శరీర అంతర్బాగాలను పరీక్షిస్తారు. ఇటువంటి పరికరాన్ని ఫైబర్ స్కోప్ అంటారు. టెలివిజన్ కార్యక్రమాలు కూడా ఆప్టికల్ ఫైబర్‌తోనే ప్రసారం అవుతాయి. ఈ విధంగా తీగల గుండా కాంతి ప్రయాణం చేస్తుందని కనుగొనడం ద్వారా మానవాళికి ఎంతో ప్రయోజనం కలిగింది.