रोशनी की जुगलबंदी और भव्य संगम! चमकदार खनिज ‘माइका’ के रंगों का रहस्य उजागर

नमस्ते, मैं हूँ कुवाको केन, आपका साइंस ट्रेनर। मेरे लिए हर दिन एक नया प्रयोग है।

क्या आपने कभी सोचा है कि एक साधारण सा पत्थर घुमाने पर किसी बहुरूपदर्शक (kaleidoscope) की तरह जादुई रंगों में बदल सकता है? हाल ही में, अपने प्रशिक्षु फुकुदा जी के साथ एक प्रयोग के दौरान, मुझे एक ऐसा ही अद्भुत दृश्य देखने को मिला। इस प्रयोग का असली हीरो है “मस्कोवाइट” (Muscovite) यानी सफेद अभ्रक, जो हमारे आसपास पाया जाने वाला एक बहुत ही सामान्य खनिज है।

जब मैंने सूक्ष्मदर्शी (microscope) के नीचे दो विशेष प्लेटों (polarizing plates) के बीच मस्कोवाइट को रखकर धीरे से घुमाया, तो मेरी आँखों के सामने रंगों का एक ऐसा सुंदर नजारा दिखा कि सांसें थम गईं। आइए आज इस छोटी सी चट्टान के पीछे छिपे विज्ञान के उस रहस्य को जानते हैं जो इसे इतना खूबसूरत बनाता है।

प्रयोगशाला में मिला एक छोटा सा जादू

इस प्रयोग के लिए हमने सिर्फ मस्कोवाइट और “पोलराइजिंग प्लेट” नामक दो विशेष फिल्टरों का उपयोग किया। ये प्लेट्स खिड़की के पर्दों (blinds) की तरह काम करती हैं, जो प्रकाश की लहरों को केवल एक निश्चित दिशा में ही गुजरने देती हैं।

सबसे पहले, हमने सूक्ष्मदर्शी के लाइट सोर्स के पास पहली प्लेट रखी। फिर, मस्कोवाइट के ऊपर दूसरी प्लेट सेट कर दी। बस, तैयारी पूरी!

जैसे ही ऊपर वाली प्लेट को धीरे-धीरे घुमाया गया, वह पारदर्शी दिखने वाला पत्थर अचानक नीले, पीले, गुलाबी और हरे रंगों में चमकने लगा। ऐसा लग रहा था मानो पत्थर खुद रोशनी से जादू कर रहा हो।

ये रंग कैसे बदलते हैं? रोशनी का वैज्ञानिक जादू

यह कोई चमत्कार नहीं, बल्कि विज्ञान की दो खास प्रक्रियाओं का मेल है: “बाइरफ्रिंजेंस” (Birefringence) और “इंटरफेरेंस” (Interference)। सुनने में थोड़ा कठिन लग सकता है, पर चलिए इसे आसान भाषा में समझते हैं।

रोशनी के दो रूप: “बाइरफ्रिंजेंस”

जब पहली प्लेट से छनकर रोशनी मस्कोवाइट के अंदर जाती है, तो वह दो अलग-अलग किरणों में बंट जाती है। दिलचस्प बात यह है कि इन दोनों किरणों की रफ्तार अलग-अलग होती है। इसे ही बाइरफ्रिंजेंस कहते हैं। इसे ऐसे समझिए जैसे दो लोग एक साथ दौड़ना शुरू करें, लेकिन एक के कदम छोटे हों और दूसरे के बड़े। वे साथ तो चलेंगे, लेकिन फिनिशिंग लाइन तक पहुँचने का समय अलग-अलग होगा। मस्कोवाइट के अंदर रोशनी के साथ ठीक ऐसा ही होता है।

रोशनी की लहरों का फासला: “फेज डिफरेंस”

चूंकि रोशनी की दोनों किरणें अलग-अलग रफ्तार से चलती हैं, इसलिए जब वे पत्थर से बाहर निकलती हैं, तो उनके बीच एक छोटा सा अंतर आ जाता है। रोशनी लहरों (waves) की तरह चलती है, और इस गति के अंतर के कारण उनकी लहरों के उतार-चढ़ाव आगे-पीछे हो जाते हैं। यही “अंतर” रंगों को जन्म देने की असली कुंजी है।

लहरों की जुगलबंदी: “इंटरफेरेंस”

अंत में, ये दोनों किरणें दूसरी प्लेट से गुजरती हैं और फिर से एक हो जाती हैं। यहाँ “इंटरफेरेंस” की प्रक्रिया होती है। यदि दोनों लहरों के शिखर (peaks) आपस में मिल जाते हैं, तो रोशनी और तेज हो जाती है। लेकिन अगर एक लहर का शिखर दूसरी के निचले हिस्से से मिलता है, तो वे एक-दूसरे को खत्म कर देते हैं। सूरज की रोशनी में सात रंग होते हैं, और इस आपसी टकराव के कारण कुछ रंग दब जाते हैं और कुछ उभर कर सामने आते हैं। इसी वजह से हमें मस्कोवाइट में वे खूबसूरत रंग दिखाई देते हैं।

घुमाने पर रंग बदलने का राज

जैसे-जैसे हम दूसरी प्लेट को घुमाते हैं, रोशनी को जोड़ने का कोण (angle) बदल जाता है। कोण बदलते ही यह तय करने की स्थिति भी बदल जाती है कि कौन सा रंग उभरेगा और कौन सा गायब होगा। इसीलिए हमें रंगों का एक खूबसूरत कारवां दिखाई देता है। यह केवल दिखने में सुंदर नहीं है, बल्कि भूविज्ञान (Geology) में इसके जरिए वैज्ञानिक खनिजों की पहचान करते हैं और उनके इतिहास का पता लगाते हैं।

हमारे आसपास छिपा “पोलराइजेशन” का संसार

आज हमने जिस तकनीक की बात की, वह हमारे जीवन में हर जगह मौजूद है। आपके स्मार्टफोन की स्क्रीन, धूप के चश्मे जो चमक कम करते हैं, और सिनेमा हॉल के 3D चश्मे, ये सब इसी सिद्धांत पर काम करते हैं। यहाँ तक कि मस्कोवाइट (अभ्रक) का उपयोग सदियों से मेकअप (फाउंडेशन, आईशैडो) और पेंटिंग्स में चमक लाने के लिए किया जाता रहा है। जिसे हम सिर्फ एक चमकती चीज समझते थे, उसके पीछे इतना गहरा विज्ञान छिपा है, है ना रोमांचक?

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