சோப்பு நுரை ஏன் எப்போதும் வெண்மையாக இருக்கும்? குமிழிகளுக்குப் பின்னால் உள்ள ஆச்சரியமான அறிவியல் | – டைம்ஸ் ஆஃப் இந்தியா

முதல் பார்வையில், சோப்பு நுரை மிகவும் எளிமையானதாக தோன்றுகிறது: இது ஒளி, காற்றோட்டம் மற்றும் பெரும்பாலும் வெள்ளை. இருப்பினும், திரைக்குப் பின்னால் பல சிறிய குமிழ்கள் மற்றும் அதிக அளவு இயற்பியல் மற்றும் ஒளியுடன் ஒரு பெரிய விஷயம் நடக்கிறது. சோப்பின் கரைசல் நுரையாக இருக்கும் வரை தெளிவாகத் தோன்றுவதை நீங்கள் எப்போதாவது கவனித்திருந்தால், அந்த நேரத்தில் அது ஒளிபுகா மற்றும் வெண்மையாக மாறும், நீங்கள் தனியாக இல்லை. இது பல ஆண்டுகளாக விஞ்ஞானிகளை குழப்பி வரும் ஒரு நிகழ்வு. இருப்பினும், இது நிறத்துடன் தொடர்புடையது அல்ல, மாறாக ஒளி பல மேற்பரப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும் விதம். சோப்பு நுரையின் வெள்ளை நிறத்தின் காரணத்தைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், பல கருத்துக்களை ஆழமாகப் புரிந்து கொள்ள முடியும்.

சோப்பு நுரையை வெண்மையாக்குவது: ஒளி சிதறலின் அறிவியல்

சோப்பின் வெள்ளை நுரை அந்த நிறத்தைக் கொண்டிருப்பதற்குக் காரணம் அது ஒளியைச் சிதறடிக்கும் விதம்தான். பின்வரும் வழிகளில் ஒரு பொருளைத் தாக்கும்போது ஒளி சிதறுகிறது: அது உறிஞ்சப்படலாம், அது வந்த திசையில் திருப்பி அனுப்பப்படலாம் அல்லது எல்லா திசைகளிலும் சிதறலாம். ஆனால் சோப் சூட்களின் விஷயத்தில், ஒளி ஒரு திசையில் கடந்து செல்வது அல்லது குதிப்பது மட்டுமல்ல. சோப்புப் பொதிகள் எல்லாத் திசைகளிலும் ஒளியை சிதறடிப்பது போல் இருக்கிறது, அல்லது பல மடங்கு அதிகமாகும்.அமெரிக்கன் பிசிகல் சொசைட்டியின் கூற்றுப்படி, ஒளி அனைத்து திசைகளிலும் பல முறை குதிக்கும் போது, ​​​​வண்ணங்கள் அனைத்தும் கலந்து, அது வெண்மையாக மாறும். இயற்பியல் வல்லுநர்கள் சொல்வது போல், ஸ்பெக்ட்ரம் முழுவதும் ஒளி அனைத்து திசைகளிலும் சிதறும்போது, ​​​​அது கண்ணுக்கு வெண்மையாகத் தோன்றும். மேகங்களும் பாலும் உண்மையில் நிறத்தில் இல்லாவிட்டாலும் வெள்ளையாகத் தோன்றுவதற்கும் இதுவே காரணம்.

சோப்பு கரைசல் ஏன் தெளிவாக உள்ளது, ஆனால் நுரை வெண்மையாக மாறும்

நாம் கவனிக்கும் மிகவும் சுவாரஸ்யமான வேறுபாடுகளில் ஒன்று, இரண்டு மாநிலங்களுக்கிடையேயான வித்தியாசம்: திரவ சோப்பு, அது உங்கள் கையில் அல்லது சோப்பு பாட்டிலில் இருக்கும்போது, ​​மற்றும் நுரை, அது அசைந்து காற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​உங்கள் கைகளை கழுவும்போது நடக்கும். சோப்புக் கரைசல், உங்கள் கையிலோ அல்லது சோப்புப் பாட்டிலோ இருக்கும் போது, ​​மிகவும் வெளிப்படையானது, அதாவது ஒளிக்கதிர்கள் அதிகச் சிதறல் இல்லாமல் எளிதாகக் கடந்துசெல்ல முடியும். இருப்பினும், தீர்வு காற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​​​உங்கள் கைகளைக் கழுவும்போது, ​​​​அது நுரையை உருவாக்குகிறது, மேலும் இது எல்லாவற்றையும் மாற்றுகிறது:

இந்த நுரை தான் சோப்பை வெண்மையாக்குகிறது, மேலும் அவை வெவ்வேறு பரப்புகளில் தாக்கும் போது ஒளிக்கதிர்களின் ஒளிவிலகல் மற்றும் பிரதிபலிப்பு காரணமாகும். ஜர்னல் ஆஃப் கொலாய்டு அண்ட் இன்டர்ஃபேஸ் சயின்ஸில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு கட்டுரையின் படி, நுரை “திரவப் படலங்களால் பிரிக்கப்பட்ட வாயு குமிழ்களின் சிக்கலான அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இதன் விளைவாக ஒளியின் சிதறல் அதிகரிக்கிறது.” எளிமையாகச் சொன்னால், சோப்புக் கரைசல், நுரை வடிவில் இருக்கும்போது, ​​வெண்மையாகத் தோன்றும், ஏனெனில் ஒளிக்கதிர்கள் உங்கள் கண்களுக்கு வருவதற்கு முன்பே நுரையில் சிக்கிக் கொள்ளும்.

நுரை நிறத்தில் குமிழி அளவு பங்கு

எல்லா நுரைகளும் ஒரே மாதிரியாக இருக்காது. சில நேரங்களில் அது பிரகாசமான வெள்ளை நிறமாகவும், மற்ற நேரங்களில் அது சற்று சாம்பல் நிறமாகவும் அல்லது மாறுபட்ட நிறமாகவும் இருக்கும். இந்த மாறுபாடு பெரும்பாலும் குமிழியின் அளவைப் பொறுத்தது.

இந்த நடத்தை Mie Scattering உடன் தொடர்புடையது, இது வெவ்வேறு அளவிலான துகள்கள் தனித்துவமான வழிகளில் ஒளியுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. குமிழிகளின் அளவு புலப்படும் ஒளியின் அலைநீளத்தை நெருங்கும் போது, ​​சிதறல் வீதம் அதிவேகமாக அதிகரிக்கிறது என்று காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த அதிகரித்த சிதறல் வீதமே தடிமனான நுரை மிகவும் பிரகாசமான நிறத்தில் தோன்றும். செயின்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் ஆப்டிகல் இயற்பியலில் செய்யப்பட்ட வேலையில். ஆண்ட்ரூஸ், “இடைமுகங்களின் எண்ணிக்கையுடன் சிதறிய ஒளியின் தீவிரமும் சீரான தன்மையும் அதிகரிக்கிறது” என்று குறிப்பிட்டார், இதனால் தடித்த நுரை மெல்லிய நுரையை விட வெண்மையாகத் தோன்றுவதை விளக்குகிறது.

சில குமிழ்கள் ஏன் வானவில் வண்ணங்களைக் காட்டுகின்றன

நீங்கள் எப்போதாவது ஒரு குமிழியை, குறிப்பாக ஒரு சோப்பு குமிழியை கவனமாக கவனித்திருந்தால், அதில் வானவில்லின் சுழல் நிறங்கள் இருப்பதை நீங்கள் கவனிக்கலாம். குமிழியே வெண்மையானது என்ற கருத்துடன் இது உடன்படவில்லை என்று முதலில் தோன்றலாம், ஆனால் அதுதான்.ஒரு குமிழி பல குமிழிகளின் நுரையிலிருந்து வேறுபட்டது; இருப்பினும், படம் மிகவும் மெல்லியதாக இருப்பதால், மெல்லிய பட குறுக்கீடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த ஒளி படத்தின் உள்ளேயும் வெளியேயும் குதித்து, ஒன்றிணைந்து கலக்கிறது.இருப்பினும், நுரையைப் பொறுத்தவரை, இது அப்படியல்ல, ஒளி தொடர்ந்து சிதறி, குறுக்கீடு விளைவு ஏற்படாது, அதனால்தான் நுரை ஒரே மாதிரியாக இல்லை, நிறங்கள் காட்டப்படாமல், நுரை வெண்மையாகத் தோன்றும்.கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகத்தின் ராயல் சொசைட்டி ஆஃப் கெமிஸ்ட்ரி கூறுவது போல், குறுக்கீடு நிறங்கள் படங்கள் தனிமைப்படுத்தப்படும் போது மட்டுமே காட்டப்படும், இது நுரை விஷயத்தில் இல்லை.

அதே நிகழ்வின் அன்றாட எடுத்துக்காட்டுகள்

சோப்பு நுரை மட்டும் ஒளி சிதறலால் வெள்ளையாகத் தோன்றுவதில்லை. பல அன்றாட பொருட்கள் இதேபோல் செயல்படுகின்றன:

இந்த எடுத்துக்காட்டுகள் அனைத்தும் ஒரே கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை: சிறிய கட்டமைப்புகள் சிக்கலான வழிகளில் ஒளியுடன் வளைந்து கலக்கின்றன. பரவலான பிரதிபலிப்புக்கான பாடநூல் உதாரணம் இதுவாகும், ஒளியானது ஒன்றுக்கு பதிலாக வெவ்வேறு திசைகளில் சிதறடிக்கப்படுகிறது.

இது ஏன் ஆர்வத்திற்கு அப்பாற்பட்டது

சோப்பு நுரை ஏன் வெள்ளையாக இருக்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது ஒரு வேடிக்கையான உண்மை அல்ல – இது நிஜ உலக பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியியலாளர்கள் போன்ற தொழில்களில் நுரை நடத்தை பற்றி ஆய்வு செய்கிறார்கள்:

நுரையுடன் ஒளி தொடர்பு கொள்ளும் விதத்தை ஆராய்வதன் மூலம், விஞ்ஞானிகள் தயாரிப்பின் வடிவமைப்பை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் இயற்கையைப் பற்றி மேலும் அறியலாம். நுரைகளின் முக்கியத்துவத்தை தயாரிப்புகளின் நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கு அப்பால் காணலாம் என்றும் கூழ் அறிவியல் சுட்டிக்காட்டுகிறது, ஏனெனில் அவை சிக்கலான இடைமுகங்களைப் படிக்கும் வழிகளில் ஒன்றாகக் கருதப்படுகின்றன மற்றும் ஒளி அவற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும் விதம்.

ஒரு எளிய அதிசயம் விளக்கப்பட்டது

ஒரு சாதாரண, எளிமையான பார்வை, வெள்ளை சோப்பு நுரை, உண்மையில், செயலில் உள்ள இயற்பியலின் ஈர்க்கக்கூடிய எடுத்துக்காட்டு. இது வண்ணங்கள் அல்ல, மாறாக கட்டமைப்பு, ஒளி மற்றும் அவை ஒன்றிணைக்கும் விதம்.எனவே அடுத்த முறை உங்கள் கைகளைக் கழுவும்போது அல்லது சோப்புக் குமிழ்கள் மேற்பரப்பில் எழுவதைக் காணும்போது, ​​எல்லாச் சிக்கலிலும், எளிமையான, உலகளாவிய மற்றும் வெண்மையான ஒன்று இருப்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள்.