मला लहान असताना प्रश्न पडायचा की “ढग नसताना आकाश निळे का आहे?”, “सूर्य पिवळसर का आहे?” आणि "सूर्योदय आणि सूर्यास्ताच्या वेळी ते लालसर केशरी का होते?" या प्रश्नांची उत्तरे देणे खुप अवघड वाटायचे त्या उलट त्यांच्या मागे असलेले भौतिकशास्त्र अजिबात कठीण नाही! आकाशाला रंग देण्यासाठी दोन गोष्टी महत्वाची भूमिका बजावतात. एक म्हणजे पृथ्वीचे वातावरण आणि दुसरे म्हणजे नक्कीच सूर्यप्रकाश. तर आधी या दोघांविषयी आपल्याला अधिक माहिती असणे आवश्यक आहे. सूर्याकडून येणारा पांढरा प्रकाश सात प्राथमिक रंगांचे मिश्रण आहे आणि प्रत्येक रंगीत प्रकाश त्याच्याशी संबंधित वारंवारता आणि वेवलेंथ असतो व्हायलेट रंगाच्या प्रकाशात सर्वांचा सर्वात लहान वेवलेंथ असतो तर लाल रंगात सर्वात मोठी वेवलेंथ असते! आणि पृथ्वीचे वातावरण प्रामुख्याने वायू, धूळ कण, पाण्याचे थेंब आणि पाण्याचे वाफ यांचे बनलेले आहे. वायूंमध्ये नायट्रोजन मुबलक प्रमाणात, जवळपास 78% इतके असते. त्यापाठोपाठ ऑक्सिजन आहे जवळजवळ २१% आणि उर्वरित अर्गॉन, कार्बन डाय ऑक्साईड आणि इतर वायू सारख्या भरल्या आहेत. प्रथम या हवेच्या रेणूंवर सूर्यप्रकाश पडतो तेव्हा काय होते ते पाहूया. जेव्हा सूर्यप्रकाशाने या रेणूंचा नाश केला तेव्हा ते विखुरलेले होते. स्कॅटरिंग ही एक प्रक्रिया आहे ज्यात प्रकाश अणूद्वारे शोषला जातो आणि परत वेगवेगळ्या दिशानिर्देशांमध्ये पुन्हा उत्सर्जित होतो. तथापि सर्व प्रकाश समान प्रमाणात विखुरलेला नाही! विखुरल्या जाणारया प्रकाशाची मात्रा विखुरलेल्या रेले कायद्याने दिली आहे. असे म्हटले आहे की विखुरलेल्या प्रकाशाचे प्रमाण किंवा विखुरलेल्या प्रकाशाची तीव्रता एका लाटेच्या तरंगलांबीच्या चौथ्या सामर्थ्याशी विपरित प्रमाणात असते. ‘मी’ हे ‘लॅम्बडा ते चौथ्या सामर्थ्या’शी व्यस्त प्रमाणात आहे! जर लॅंबडाचे मूल्य वाढले तर तीव्रता कमी होईल. जर त्याचे मूल्य कमी झाले तर विखुरण्याची तीव्रता अधिक असेल! तरंगलांबी कमी, आणखी विखुरलेले असेल! तर आता मला सांगायचे आहे की, सूर्यप्रकाशाच्या सात रंगांपैकी कोणते सर्वात जास्त पसरलेले असेल? होय, सर्वात लहान तरंगलांबीशी संबंधित रंगाचा प्रकाश सर्वाधिक विखुरला जाईल! म्हणून निळ्या, इंडिगो आणि व्हायलेट लाइट या हवेच्या रेणूंनी बहुतेक विखुरलेले असतील! आणि जेव्हा हा प्रकाश आपल्या डोळ्यांकडे जातो, तेव्हा आकाश आपल्यास निळे दिसते! पण थांबा, व्हायलेट लाइटमध्ये सर्वात लहान तरंगलांबी आहे! मग आकाश त्या गोष्टीसाठी व्हायलेट किंवा इण्डिगो का दिसत नाही? हे खरं आहे की आकाश निळ्या प्रकाशापेक्षा व्हायलेटलाइट जास्त विखुरतो. तथापि, आपल्याला व्हायलेट आकाश दिसत नाही, नाही का? कारण काय आहे? पुढील आलेख आपल्याला सूर्याद्वारे विशिष्ट तरंगलांबी किती उत्सर्जित करते हे सांगते. आलेख नीट निरीक्षण करा. आपण पाहू शकता की, वायलेट लाइटच्या तुलनेत सूर्य जास्त निळा आणि हलका-निळे प्रकाश उत्सर्जित करतो! म्हणूनच आकाशातील निळ्या रंगाच्या परिणामी हवेच्या रेणूंनी अधिक निळे प्रकाश विखुरलेले आहेत. आणि व्हायलेट लाइट का दिसत नाही याचे आणखी एक कारण म्हणजे आपले डोळे व्हायलेट लाइटपेक्षा निळ्या प्रकाशाकडे जास्त संवेदनशील आहेत. तर वातावरणामध्ये वायू अस्तित्त्वात असलेल्या प्रकाशात हे कसे होते! धूळ कण आणि पाण्याचे थेंब देखील प्रकाश पसरतात? हो ते पसरतात ते तसेच प्रकाश पसरतात. तथापि त्यांचा आकार प्रकाश लाटांच्या आकारापेक्षा तुलनात्मकदृष्ट्या खूप मोठा आहे. आणि म्हणूनच ते प्रकाशाचे सर्व रंग समान प्रमाणात विखुरलेले आहेत! तर ढगामध्ये किंवा धूळांच्या कणात प्रवेश करणारा पांढरा प्रकाश पुन्हा पांढरा प्रकाश म्हणून बाहेर पडतो म्हणून ढग पांढरे दिसतात!
