क्या चॉपस्टिक टूट गई? क्या वह उल्टी दिशा में चली? पानी के गिलास में दिखने वाले अनोखे प्रतिबिंब
मैं हूँ साइंस ट्रेनर केन कुवाको। मेरे लिए हर दिन एक नया प्रयोग है!
पानी से भरे गिलास में बस एक चॉपस्टिक डाली और वह बीच से कटी हुई दिख गई, या फिर उसकी उलटी दिशा में चलती हुई एक दूसरी चॉपस्टिक प्रकट हो गई, तो क्या आप हैरान नहीं होंगे? इस बार मैंने एक गिलास और लकड़ी की चॉपस्टिक (वारीबाशी) की मदद से रोशनी की कुछ अजीब-सी “छवियाँ” देखीं।
गिलास के बीच में रखें, तो चॉपस्टिक सीधी दिखती है
सबसे पहले मैंने चॉपस्टिक को गिलास में डालकर देखा कि कैसी छवि बनती है। चॉपस्टिक को सीधा खड़ा करके पानी के बीचोबीच रखें और बाहर से देखें, तो वह बिल्कुल सीधी दिखाई देती है।
इसकी वजह यह है कि बीच में रखी चॉपस्टिक से निकली रोशनी गिलास की सतह से लगभग सीधे कोण पर बाहर आती है, इसलिए वह ज़्यादा मुड़ती नहीं। रोशनी तब मुड़ती है जब वह पानी और हवा जैसे अलग-अलग गुणों वाले पदार्थों की सीमा को तिरछा पार करती है। इस घटना को “अपवर्तन” (रिफ्रैक्शन) कहते हैं। जो रोशनी एकदम सामने से आती है, वह मुड़े बिना सीधी चलती है, इसलिए चॉपस्टिक भी अपने असली रूप में दिखती है।
किनारे पर रखें, तो चॉपस्टिक टूटी हुई दिखती है
अब चॉपस्टिक को गिलास के किनारे की तरफ़ रखकर देखिए। ऐसा लगेगा कि वह पानी की सतह पर जाकर बीच से कट गई है।
किनारे की ओर जाने पर चॉपस्टिक से निकली रोशनी गिलास की सतह को तिरछे कोण से पार करती है और काफ़ी ज़्यादा मुड़ जाती है। नतीजा यह होता है कि पानी के अंदर वाला हिस्सा और पानी के ऊपर वाला हिस्सा अलग-अलग जगह पर दिखने लगते हैं, और चॉपस्टिक टूटी या कटी हुई लगती है। नहाते समय पानी के अंदर पैर छोटे दिखना, या स्विमिंग पूल का तल असली से कम गहरा लगना, यह सब भी इसी अपवर्तन की शरारत है।
चॉपस्टिक को आड़ी पकड़कर गिलास के पीछे से गुज़ारें, तो…
इसके बाद मैंने चॉपस्टिक को आड़ा पकड़ा और गिलास के पीछे से धीरे-धीरे सरकाया। तभी कुछ अनोखा हुआ! बीच रास्ते में एक ऐसी छवि दिखाई दी जो चॉपस्टिक से उलटी दिशा में चल रही थी। फिर वह छवि असली चॉपस्टिक से जुड़ गई, और आगे बढ़ाने पर ऐसा लगा मानो चॉपस्टिक गिलास के किनारे से बाहर निकल रही हो।
दाईं तरफ़ से कुछ निकल आया!
दोनों मिल गईं!
पानी से भरा गिलास असल में एक “लेंस” है
आख़िर ऐसा क्यों होता है? दरअसल, पानी से भरा गोल गिलास बगल से देखने पर आवर्धक काँच (मैग्निफाइंग ग्लास) की तरह रोशनी को इकट्ठा करता है, यानी वह “उत्तल लेंस” (कॉन्वेक्स लेंस) जैसा काम करता है। गिलास के पीछे रखी चॉपस्टिक से निकली रोशनी पानी से गुज़रते समय मुड़ती है, एक जगह इकट्ठा होती है और फिर वहाँ से फैल जाती है।
उत्तल लेंस में जब कोई चीज़ लेंस से दूर होती है, तो उसकी छवि ऊपर-नीचे और दाएँ-बाएँ उलटी दिखती है। गिलास के मामले में दाएँ और बाएँ की अदला-बदली हुई छवि दिखती है। इसीलिए चॉपस्टिक की छवि गिलास के अंदर उलटी दिशा में चलती नज़र आई। गिलास का काँच पतला होता है, इसलिए असली काम अंदर भरे पानी का ही मानना ठीक रहेगा।
जब आप चॉपस्टिक को सरकाते हैं, तो असली चॉपस्टिक की गति और गिलास के अंदर की छवि की गति एक-दूसरे से उलटी होती है। फिर छवि और असली चॉपस्टिक के जुड़ जाने के बाद, चॉपस्टिक का गिलास के किनारे से बाहर निकलता हुआ दिखना भी इसी वजह से है कि चॉपस्टिक की स्थिति बदलने के साथ रोशनी का रास्ता एक के बाद एक बदलता जाता है।
हमारे आसपास भी हैं “पानी के लेंस”
पानी के लेंस की तरह काम करने के और भी उदाहरण हैं। जैसे, पत्ते पर ठहरी पानी की बूँद से झाँकें, तो पत्ते की नसें बड़ी दिखाई दे सकती हैं। इसी तरह, पानी से भरी पारदर्शी प्लास्टिक की बोतल के आर-पार नज़ारा देखें, तो वह टेढ़ा-मेढ़ा या उलटा दिख सकता है।
इस प्रयोग के लिए आपको बस एक पारदर्शी गिलास, पानी और चॉपस्टिक (या पेंसिल) चाहिए। गिलास में पानी भरें, उसके पीछे चॉपस्टिक को पकड़ें और धीरे-धीरे हिलाते हुए देखें कि छवि कैसी दिखती है। गिलास की मोटाई, पानी की मात्रा या चॉपस्टिक की दूरी बदलने पर नज़ारा कैसे बदलता है? दोस्तों या घरवालों के साथ पहले अंदाज़ा लगाकर देखिए कि “ऐसा क्यों दिखता है”, इसमें बहुत मज़ा आएगा!
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