बारिश के दिन भी चलेगा! क्लासरूम में बनाएं इंद्रधनुष! प्लास्टिक की बोतल बनी “प्रकाश के विक्षेपण” का जादुई औज़ार!

मैं साइंस ट्रेनर केन कुवाको हूँ। मेरा हर दिन एक प्रयोग है।

विज्ञान की कक्षा में जब आप “प्रकाश के गुण”, खासकर “प्रकाश के विक्षेपण” की अवधारणा पढ़ाते हैं, तो आप विद्यार्थियों की जिज्ञासा कैसे जगाते हैं? सिर्फ़ यह कह देना कि “प्रकाश अलग-अलग रंगों में बँट जाता है” शायद पर्याप्त नहीं है। आखिरकार, हम चाहते हैं कि विद्यार्थी इस घटना को अपनी आँखों से देखकर समझें, है न?

जैसा कि आप जानते हैं, किसी धूप वाले दिन बाहर जाकर पानी की पाइप से पानी की फुहार छोड़ें, तो एक सुंदर इंद्रधनुष देखा जा सकता है। सूर्य की ओर पीठ करके खड़े हों और चमकती हुई पानी की बूंदों पर प्रकाश पड़ते ही जब आसमान में सात रंगों वाला चमकदार धनुष दिखाई देता है, तो वह नज़ारा सचमुच रोमांचित कर देता है! मैंने भी एक बार अपने विद्यार्थियों के साथ स्कूल के मैदान में इंद्रधनुष बनाने की कोशिश की थी। लेकिन वह इतना सुंदर बना कि हम सब उसे देखते ही रह गए और कक्षा में वापस लौटना ही मुश्किल हो गया था! (हँसी) इसके अलावा, मौसम पर निर्भर रहने के कारण इसे हर समय दिखा पाना भी एक समस्या है।

इसीलिए आज मैं आपको एक ऐसा प्रयोग बताने जा रहा हूँ, जिसमें किसी भी मौसम में, यहाँ तक कि कक्षा के अंदर भी, आसानी से और आश्चर्यजनक रूप से चमकीला इंद्रधनुष बनाया जा सकता है! इसकी तैयारी बेहद आसान है, और हर विद्यार्थी अपनी आँखों से “प्रकाश के विक्षेपण” की सुंदरता का अनुभव कर सकता है। तो आइए, विज्ञान की इस जादुई “रेसिपी” को एक साथ देखते हैं!

विज्ञान की रेसिपी: एक साधारण प्लास्टिक बोतल बन जाएगी “इंद्रधनुष मशीन”!

इस प्रयोग का मुख्य किरदार है, यकीन मानिए, 1.5 लीटर की गोल प्लास्टिक बोतल! हाँ, वही बेलनाकार बोतल जैसी बोतलें, जिनमें जापान में Mitsuya Cider जैसे पेय बेचे जाते हैं। यही साधारण-सी बोतल प्रकाश के विक्षेपण को खूबसूरती से दिखाने वाला एक जादुई उपकरण बन जाती है।

【सामग्री】

• 1.5 लीटर की गोल प्लास्टिक बोतल (Mitsuya Cider जैसी, जिसकी सतह चिकनी हो, तो और भी अच्छा)
• पानी
• सफेद रोशनी वाली लाइट (LED लाइट विशेष रूप से अच्छी है। जैसा कि आगे बताया जाएगा, रोशनी की तीव्रता बहुत महत्वपूर्ण है!)

【प्रयोग की विधि】

१　प्लास्टिक बोतल में पानी भरें:

सबसे पहले Mitsuya Cider जैसी गोल प्लास्टिक बोतल को पानी से पूरा भर दें। कोशिश करें कि पानी भरते समय बहुत अधिक हवा के बुलबुले अंदर न जाएँ और धीरे-धीरे बोतल भरें।

２　कमरे को अंधेरा करें और रोशनी डालें:

प्रयोग करने वाले कमरे को जितना संभव हो सके अंधेरा कर दें। पर्दे बंद करें और कमरे की लाइट भी बुझा दें।

अब सफेद रोशनी वाली लाइट को प्लास्टिक की बोतल पर डालें। यहाँ एक महत्वपूर्ण बात है: दीवार की ओर पीठ करके खड़े हों और लाइट को बोतल पर डालें। तब बोतल के अंदर से परावर्तित प्रकाश आपके पीछे मौजूद दीवार पर दिखाई देने लगेगा।

３　प्रकाश का कोण बदलकर निरीक्षण करें:

लाइट का कोण धीरे-धीरे बदलते हुए दीवार पर पड़ने वाली रोशनी को ध्यान से देखें। और फिर क्या होता है? दीवार पर चमकीले सात रंगों वाला इंद्रधनुष उभरता हुआ दिखाई देगा!

इस तरीके से हर समूह के लिए सिर्फ़ एक प्लास्टिक बोतल और एक लाइट तैयार करनी होती है, और सभी विद्यार्थी आसानी से, बल्कि बेहद रोमांचक तरीके से इंद्रधनुष देख सकते हैं। वास्तव में इसे करने पर तस्वीरों में देखने की तुलना में यह कहीं अधिक सुंदर दिखाई देता है। इसकी खूबसूरती देखकर अनायास ही “वाह!” निकल जाता है। और सबसे अच्छी बात यह है कि पूरा प्रयोग कक्षा के अंदर ही किया जा सकता है, इसलिए प्रयोग खत्म होते ही विद्यार्थी फिर से आसानी से पढ़ाई पर ध्यान लगा सकते हैं। शिक्षकों के लिए इससे अच्छी बात और क्या होगी!

100 येन की दुकान वाली लाइट से “वाह!” का अनुभव बदल जाता है!

वैसे, इस प्रयोग में मैं जिस लाइट का इस्तेमाल करता हूँ, वह वास्तव में 100 येन की दुकान से खरीदी गई थी। पहले मैं दूसरी लाइट इस्तेमाल करता था, लेकिन इस बार इस्तेमाल की गई नई लाइट की रोशनी अधिक तेज़ थी और उसने कहीं अधिक स्पष्ट और चमकीला इंद्रधनुष दिखाया।

सच कहूँ तो, मन में आया, “काश मैंने शुरू से ही यही लाइट इस्तेमाल की होती!” (हँसी) सिर्फ़ प्रकाश की तीव्रता बदलने से दिखाई देने वाला परिणाम इतना अलग हो सकता है, यह देखकर मुझे एक बार फिर इसका एहसास हुआ।

इंद्रधनुष बनता क्यों है? प्रकाश के “विक्षेपण” को समझें

इस सुंदर इंद्रधनुष के बनने की घटना को विज्ञान के एक सिद्धांत से समझाया जा सकता है, जिसे “प्रकाश का विक्षेपण” कहा जाता है।

सूर्य का प्रकाश या सफेद LED लाइट वास्तव में कई अलग-अलग रंगों के प्रकाश—जैसे लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, जामुनी और बैंगनी—का मिश्रण होता है। जब यह प्रकाश पानी की बूंदों में प्रवेश करता है, तो अलग-अलग रंगों के प्रकाश की गति पानी के अंदर थोड़ी-थोड़ी अलग होती है। इसलिए उनके मुड़ने का कोण यानी अपवर्तनांक भी थोड़ा अलग होता है।

ऊपर दिए गए चित्र की तरह,

• लाल प्रकाश पानी के अंदर दूसरे रंगों की तुलना में कम मुड़ता है (इसका अपवर्तनांक कम होता है)। इसलिए यह अपेक्षाकृत सीधा आगे बढ़ता है और इंद्रधनुष के बाहरी हिस्से में दिखाई देता है।
• दूसरी ओर, बैंगनी प्रकाश पानी के अंदर अधिक मुड़ता है (इसका अपवर्तनांक अधिक होता है) और इसलिए इसका अपवर्तन अधिक होता है। इसी कारण यह इंद्रधनुष के अंदरूनी हिस्से में दिखाई देता है।

इस तरह जब प्रकाश पानी की बूंदों के अंदर अलग-अलग रंगों के अनुसार अलग-अलग कोणों पर अपवर्तित और परावर्तित होता है, तो सफेद प्रकाश अपने विभिन्न रंगों में अलग हो जाता है और अंततः सात रंगों वाले इंद्रधनुष के रूप में हमारी आँखों तक पहुँचता है।

यह प्रयोग इतना सरल है कि प्राथमिक विद्यालय के बच्चे भी इसका भरपूर आनंद ले सकते हैं। फिर भी इसके पीछे प्रकाश का अपवर्तन और विक्षेपण जैसे भौतिकी के गहरे और रोचक सिद्धांत छिपे हुए हैं। यही इसे इतना आकर्षक प्रयोग बनाता है।

शिक्षक साथियों, प्रकाश की तरंगों से संबंधित विषयों में आप विद्यार्थियों को और कौन-कौन से प्रयोग दिखाते हैं? अपने प्रयोगों और उपयोग के तरीकों के बारे में ज़रूर बताइए!

तो अब अगले प्रयोग में इसी प्लास्टिक बोतल की मदद से हम “सूर्यास्त” को दोबारा बनाने की कोशिश करेंगे! बने रहिए!

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