मानव नेत्र तथा रंग-बिरंगा संसार

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1मानव नेत्र
1.1 समंजन क्षमता
2दृष्टि दोष एवं उनका संशोधन
2.1 निकट-दृष्टि दोष (Myopia)
2.2 दीर्घ-दृष्टि दोष (Hypermetropia)
2.3 जरा-दूरदृष्टिता (Presbyopia)
3प्रिज़्म द्वारा प्रकाश का अपवर्तन
4काँच के प्रिज़्म द्वारा श्वेत प्रकाश का विक्षेपण
5वायुमंडलीय अपवर्तन
5.1 तारों का टिमटिमाना
5.2 अग्रिम सूर्योदय तथा विलंबित सूर्यास्त
6प्रकाश का प्रकीर्णन
6.1 टिंडल प्रभाव
6.2 स्वच्छ आकाश का रंग नीला क्यों होता है?
इस अध्याय में आप क्या सीखेंगे
  • मानव नेत्र किस प्रकार प्रकाश को दृष्टिपटल (रेटिना) पर फोकस करता है, और नेत्र का हर भाग क्या काम करता है
  • समंजन क्षमता क्या है, और अभिनेत्र लेंस एक निश्चित न्यूनतम दूरी से कम पर फोकस क्यों नहीं कर पाता
  • दृष्टि के तीन सामान्य दोष: निकट-दृष्टि, दीर्घ-दृष्टि तथा जरा-दूरदृष्टिता, और इनमें से हर एक को
    कौन-सा लेंस संशोधित करता है
  • किसी व्यक्ति के दूर बिंदु या निकट बिंदु से संशोधक लेंस की क्षमता कैसे निकालें
  • प्रिज़्म श्वेत प्रकाश को स्पेक्ट्रम में कैसे विभाजित करता है, और वर्ण अलग-अलग क्यों होते हैं
  • तारे क्यों टिमटिमाते हैं, सूर्य वास्तविक सूर्योदय से लगभग 2 मिनट पहले और वास्तविक सूर्यास्त के
    लगभग 2 मिनट बाद तक क्यों दिखता है, और स्वच्छ आकाश नीला क्यों होता है
समंजननिकट बिंदुदूर बिंदु
निकट-दृष्टिदीर्घ-दृष्टिजरा-दूरदृष्टितालेंस की क्षमता
विक्षेपणVIBGYORस्पेक्ट्रमवायुमंडलीय अपवर्तन
टिमटिमानाटिंडल प्रभावप्रकाश का प्रकीर्णन

1मानव नेत्र

हमारी सभी ज्ञानेंद्रियों (देखने, सुनने, सूँघने जैसी इंद्रियों) में नेत्र सबसे महत्वपूर्ण है। आँखें न
हों, तो हम संसार को बिल्कुल अलग ढंग से महसूस करते। आँखें बंद करके भी आप किसी मित्र को गंध, स्पर्श या
आवाज़ से कुछ हद तक पहचान सकते हैं, पर लाल और हरे रंग में अंतर नहीं बता सकते। मानव नेत्र ही हमें अपने
चारों ओर की वस्तुओं के आकार और रंग देखने योग्य बनाता है।

आँख भी कैमरे की तरह ही काम करती है। लेंसों का एक निकाय पीछे लगे प्रकाश-सुग्राही परदे पर प्रतिबिंब
बनाता है, जिसे दृष्टिपटल या दृष्टिपटल कहते हैं। प्रकाश सबसे पहले एक पतली पारदर्शी झिल्ली से होकर
नेत्र में प्रवेश करता है, जिसे कॉर्निया कहते हैं, और जो नेत्र गोलक के अगले पृष्ठ पर उभरी होती
है। नेत्र गोलक स्वयं लगभग गोलाकार है, जिसका व्यास लगभग 2.3 cm है। प्रवेश करने वाले प्रकाश का
अधिकांश अपवर्तन कॉर्निया के बाहरी पृष्ठ पर ही हो जाता है, अभिनेत्र लेंस के अंदर नहीं। अभिनेत्र लेंस तो
केवल इतना सूक्ष्म समायोजन करता है जिससे अलग-अलग दूरी पर रखी वस्तुएँ भी तीक्ष्ण फोकस में आ जाएँ।

चित्र 1: मानव नेत्र (अनुप्रस्थ काट)। प्रकाश कॉर्निया से प्रवेश करता है, पुतली (परितारिका के बीच का छिद्र) तथा अभिनेत्र लेंस से गुज़रकर दृष्टिपटल पर प्रतिबिंब बनाता है; पक्ष्माभी पेशियाँ लेंस को थामे रखती हैं और उसकी वक्रता बदलती हैं।
चित्र 1: मानव नेत्र (अनुप्रस्थ काट)। प्रकाश कॉर्निया से प्रवेश करता है, पुतली (परितारिका के बीच का छिद्र) तथा अभिनेत्र लेंस से गुज़रकर दृष्टिपटल पर प्रतिबिंब बनाता है; पक्ष्माभी पेशियाँ लेंस को थामे रखती हैं और उसकी वक्रता बदलती हैं।
1

कॉर्निया

पारदर्शी अग्र उभार। नेत्र में प्रकाश प्रवेश करते ही अधिकांश अपवर्तन यहीं होता है।

2

परितारिका

कॉर्निया के पीछे गहरा पेशीय डायफ्राम (एक वलय, जो कैमरे के एपर्चर यानी छेद की तरह प्रकाश की मात्रा नियंत्रित करता है)। पुतली का साइज़ नियंत्रित करती है।

3

पुतली

परितारिका के बीच का छिद्र। नेत्र में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा नियंत्रित करती है।

4

अभिनेत्र लेंस

रेशेदार, जेलीवत लेंस। फोकस दूरी को इतना सूक्ष्मता से समायोजित करता है कि तीक्ष्ण प्रतिबिंब दृष्टिपटल पर बने।

5

पक्ष्माभी पेशियाँ

अभिनेत्र लेंस की वक्रता, और इसीलिए फोकस दूरी, बदलती हैं।

6

दृष्टिपटल (रेटिना)

नेत्र के पीछे की एक कोमल सूक्ष्म झिल्ली, जिसमें बृहत् संख्या में प्रकाश-सुग्राही कोशिकाएँ होती हैं। अभिनेत्र लेंस इसी पर वस्तु का उलटा, वास्तविक प्रतिबिंब (नीचे परिभाषित) बनाता है, और प्रदीप्त होने पर ये कोशिकाएँ विद्युत सिग्नल उत्पन्न करती हैं।

7

दृक् तंत्रिका

दृष्टिपटल से विद्युत सिग्नल मस्तिष्क तक पहुँचाती है, जो इन्हें व्याख्यायित करके वही अर्थ निकालता है जो हम देखते हैं।

त्वरित परिभाषा

वास्तविक प्रतिबिंब वहाँ बनता है जहाँ लेंस से गुज़रने के बाद प्रकाश किरणें वास्तव में मिलती
हैं, इसलिए इसे परदे पर पकड़ा जा सकता है। दृष्टिपटल यही करता है। आभासी प्रतिबिंब वहाँ बनता है
जहाँ किरणें पीछे की ओर बढ़ाने पर ही मिलती हुई प्रतीत होती हैं, इसलिए इसे परदे पर नहीं पकड़ा जा सकता।
निकट-दृष्टि व दीर्घ-दृष्टि दोष संशोधित करने में प्रयुक्त लेंस सूत्र यही बताता है कि यह वास्तविक या
आभासी प्रतिबिंब ठीक कहाँ बनता है।

1.1 समंजन क्षमता

अभिनेत्र लेंस रेशेदार, जेलीवत पदार्थ का बना होता है, और इसकी वक्रता पक्ष्माभी पेशियों द्वारा बदली
जा सकती है। वक्रता बदलने से लेंस की फोकस दूरी (वह दूरी, जिस पर लेंस प्रकाश को तीक्ष्ण फोकस में
लाता है) बदल जाती है। जब पक्ष्माभी पेशियाँ शिथिल होती हैं, तो लेंस पतला हो जाता है और इसकी फोकस दूरी
बढ़ जाती है, जिससे दूर की वस्तुएँ स्पष्ट दिखती हैं। जब पेशियाँ सिकुड़ती हैं, तो लेंस मोटा हो जाता है,
इसकी फोकस दूरी घट जाती है, और निकट की वस्तुएँ फोकस में आ जाती हैं।

कंठस्थ करेंपरिभाषा 1

समंजन अभिनेत्र लेंस की वह क्षमता है, जिसके द्वारा वह अपनी फोकस दूरी को समायोजित करता है
ताकि अलग-अलग दूरी पर रखी वस्तुएँ भी दृष्टिपटल पर तीक्ष्ण फोकस में आ जाएँ।

अभिनेत्र लेंस की फोकस दूरी एक निश्चित न्यूनतम सीमा से कम नहीं हो सकती। किसी छपे पृष्ठ को आँख के बहुत
पास ले जाकर पढ़ने का प्रयास कीजिए: प्रतिबिंब धुँधला हो जाएगा, या आँखों पर तनाव पड़ेगा। किसी वस्तु को
आराम से स्पष्ट देखने के लिए उसे नेत्र से कम से कम लगभग 25 cm दूर रखना होगा।

कंठस्थ करेंपरिभाषा 2

निकट बिंदु (या सुस्पष्ट दर्शन की अल्पतम दूरी) वह न्यूनतम दूरी है, जिस पर रखी वस्तु को बिना
किसी तनाव के स्पष्ट और आराम से देखा जा सकता है। सामान्य दृष्टि के तरुण वयस्क के लिए यह लगभग
25 cm होती है।

कंठस्थ करेंपरिभाषा 3

दूर बिंदु वह अधिकतम दूरी है, जिस तक नेत्र वस्तुओं को स्पष्ट देख सकता है। सामान्य नेत्र के
लिए दूर बिंदु अनंत पर होता है।

इस प्रकार, एक सामान्य नेत्र 25 cm से लेकर अनंत तक की सभी वस्तुएँ स्पष्ट देख सकता है।

2.3 cmनेत्रगोलक का अनुमानित व्यास
25 cmसामान्य, तरुण वयस्क नेत्र का निकट बिंदु
∞सामान्य नेत्र का दूर बिंदु

वृद्धावस्था में नेत्र का क्रिस्टलीय लेंस (ऊपर बताया गया वही अभिनेत्र लेंस) दूधिया और धुँधला
हो सकता है। इस स्थिति को मोतियाबिंद कहते हैं, और इससे दृष्टि आंशिक या पूर्ण रूप से क्षय हो जाती
है। मोतियाबिंद की शल्य चिकित्सा से, जिसमें धुँधले लेंस को बदल दिया जाता है, दृष्टि सामान्यतः लौट आती
है।

नेत्रदान: याद रखने योग्य तथ्य

विकासशील देशों में लगभग 3.5 करोड़ व्यक्ति दृष्टिहीन हैं, और इनमें से अधिकांश की दृष्टि ठीक की जा
सकती है। इनमें से लगभग 45 लाख व्यक्ति कॉर्निया-अंधता से पीड़ित हैं, जिन्हें दान किए गए नेत्रों से
कॉर्निया-प्रत्यारोपण द्वारा ठीक किया जा सकता है।

तथ्य आँकड़ा
कॉर्निया-प्रत्यारोपण से ठीक हो सकने वाले 45 लाख में 12 वर्ष से कम आयु के बच्चों का हिस्सा 60%
मृत्यु के बाद नेत्र निकालने की समय-सीमा 4 से 6 घंटे
नेत्र निकालने में लगने वाला समय (सरल, कोई विरूपण नहीं) 10 से 15 मिनट
एक दान की गई जोड़ी से लाभान्वित व्यक्ति 4 कॉर्निया-अंध व्यक्तियों तक

किसी भी आयु या लिंग का व्यक्ति नेत्रदान कर सकता है, चश्मा पहनने वाले या मोतियाबिंद-ऑपरेशन करा
चुके व्यक्ति भी, और मधुमेह, उच्च रक्तचाप या दमे के रोगी भी, बशर्ते उन्हें कोई संक्रामक रोग न हो। जो
व्यक्ति एड्स, हेपेटाइटिस B या C, जलभीति (रेबीज़), तीव्र लूकीमिया, धनुस्तंभ, हैज़ा, तानिकाशोध या
मस्तिष्कशोध से पीड़ित थे या इनसे मृत्यु हुई, वे नेत्रदान नहीं कर सकते। नेत्र बैंक दान किए गए नेत्रों
को एकत्र, मूल्यांकित तथा वितरित करता है; अनुपयुक्त नेत्र शोध व चिकित्सा-शिक्षा में काम आते हैं, और
दानकर्ता व प्राप्तकर्ता की पहचान सदैव गोपनीय रहती है।

2दृष्टि दोष एवं उनका संशोधन

नेत्र में ऐसे दोष उत्पन्न हो सकते हैं जो दृष्टि को अलग-अलग सीमा तक धुँधला कर देते हैं। इन्हें नेत्र
के अपवर्तक दोष कहते हैं, और इनमें से तीन सामान्य हैं: निकट-दृष्टि, दीर्घ-दृष्टि तथा
जरा-दूरदृष्टिता। निकट-दृष्टि और दीर्घ-दृष्टि किसी भी आयु में हो सकते हैं, प्रायः नेत्रगोलक के आकार या
अभिनेत्र लेंस की वक्रता के कारण; केवल जरा-दूरदृष्टिता विशेष रूप से बढ़ती आयु के साथ समंजन क्षमता के
धीरे-धीरे घटने से होती है। प्रत्येक दोष को उपयुक्त गोलीय लेंस (एक समान वक्रता वाला लेंस, अवतल
या उत्तल) से संशोधित किया जाता है।

2.1 निकट-दृष्टि दोष (Myopia)

कंठस्थ करेंपरिभाषा 4

निकट-दृष्टि दोष वह दोष है जिसमें व्यक्ति पास की वस्तुएँ स्पष्ट देख सकता है, पर दूर की
वस्तुएँ स्पष्ट नहीं देख पाता। दूर बिंदु अनंत से पास आ जाता है।

निकट-दृष्टि दोष वाले नेत्र में दूर की वस्तु का प्रतिबिंब दृष्टिपटल पर बनने की बजाय दृष्टिपटल के आगे
बनता है। इसका कारण हो सकता है: (i) अभिनेत्र लेंस की अत्यधिक वक्रता, या (ii) नेत्रगोलक का बढ़ जाना
(लंबा हो जाना)। इसे उपयुक्त क्षमता के अवतल (अपसारी) लेंस से संशोधित किया जाता है, जो प्रतिबिंब
को वापस दृष्टिपटल पर ले आता है।

चित्र 2: निकट-दृष्टि दोष। (a) निकट-दृष्टि दोषयुक्त नेत्र केवल अपने दूर बिंदु O तक ही स्पष्ट देख पाता है। (b) दूर रखी वस्तु से आने वाली समांतर किरणें दृष्टिपटल के सामने मिलती हैं। (c) उपयुक्त क्षमता का अवतल लेंस इन किरणों को अपसारित कर देता है, मानो वे O से आ रही हों, और तब अभिनेत्र लेंस इन्हें दृष्टिपटल पर फोकसित करता है।
चित्र 2: निकट-दृष्टि दोष। (a) निकट-दृष्टि दोषयुक्त नेत्र केवल अपने दूर बिंदु O तक ही स्पष्ट देख पाता है। (b) दूर रखी वस्तु से आने वाली समांतर किरणें दृष्टिपटल के सामने मिलती हैं। (c) उपयुक्त क्षमता का अवतल लेंस इन किरणों को अपसारित कर देता है, मानो वे O से आ रही हों, और तब अभिनेत्र लेंस इन्हें दृष्टिपटल पर फोकसित करता है।

2.2 दीर्घ-दृष्टि दोष (Hypermetropia)

कंठस्थ करेंपरिभाषा 5

दीर्घ-दृष्टि दोष वह दोष है जिसमें व्यक्ति दूर की वस्तुएँ स्पष्ट देख सकता है, पर पास की
वस्तुएँ स्पष्ट नहीं देख पाता। निकट बिंदु सामान्य 25 cm से अधिक दूर हट जाता है।

पास की वस्तु से आने वाली किरणें दृष्टिपटल के पीछे फोकसित होती हैं। इसका कारण हो सकता है: (i)
अभिनेत्र लेंस की फोकस दूरी का बहुत अधिक हो जाना, या (ii) नेत्रगोलक का छोटा हो जाना। इसे उपयुक्त क्षमता
के उत्तल (अभिसारी) लेंस से संशोधित किया जाता है, जो प्रतिबिंब को दृष्टिपटल पर लाने के लिए आवश्यक
अतिरिक्त फोकसिंग क्षमता जोड़ता है।

चित्र 3: दीर्घ-दृष्टि दोष (N = दीर्घ-दृष्टि दोषयुक्त नेत्र का निकट बिंदु, N′ = सामान्य नेत्र का निकट बिंदु, 25 cm)। (a) N से आने वाली किरणें दृष्टिपटल पर फोकसित होती हैं। (b) N′ पर रखी वस्तु से आने वाली किरणें दृष्टिपटल के पीछे मिलतीं (बिंदुदार रेखा)। (c) उपयुक्त क्षमता का उत्तल लेंस N′ से आने वाली किरणों को ऐसे मोड़ता है मानो वे N से आ रही हों, इसलिए प्रतिबिंब दृष्टिपटल पर बनता है।
चित्र 3: दीर्घ-दृष्टि दोष (N = दीर्घ-दृष्टि दोषयुक्त नेत्र का निकट बिंदु, N′ = सामान्य नेत्र का निकट बिंदु, 25 cm)। (a) N से आने वाली किरणें दृष्टिपटल पर फोकसित होती हैं। (b) N′ पर रखी वस्तु से आने वाली किरणें दृष्टिपटल के पीछे मिलतीं (बिंदुदार रेखा)। (c) उपयुक्त क्षमता का उत्तल लेंस N′ से आने वाली किरणों को ऐसे मोड़ता है मानो वे N से आ रही हों, इसलिए प्रतिबिंब दृष्टिपटल पर बनता है।

2.3 जरा-दूरदृष्टिता (Presbyopia)

कंठस्थ करेंपरिभाषा 6

जरा-दूरदृष्टिता बढ़ती आयु के साथ नेत्र की समंजन क्षमता का धीरे-धीरे घटना है, जो पक्ष्माभी
पेशियों के दुर्बल होने और अभिनेत्र लेंस के लचीलेपन में कमी आने से होता है। निकट बिंदु व्यक्ति से
धीरे-धीरे दूर हटता जाता है।

जरा-दूरदृष्टिता को स्वयं साधारण संशोधक चश्मों से ठीक किया जाता है: पास के काम के लिए उत्तल
लेंस, क्योंकि पक्ष्माभी पेशियाँ कमज़ोर हो चुकी होती हैं और नेत्र स्वयं समंजन नहीं कर पाता। कभी-कभी
किसी व्यक्ति में निकट-दृष्टि तथा दीर्घ-दृष्टि दोनों दोष एक साथ हो सकते हैं। ऐसे व्यक्तियों को प्रायः
द्विफोकसी लेंस चाहिए होते हैं। सामान्य प्रकार के द्विफोकसी लेंस में एक ही चश्मे में अवतल और
उत्तल, दोनों लेंस लगे होते हैं: ऊपरी भाग अवतल लेंस होता है, दूर दृष्टि के लिए, और निचला भाग उत्तल
लेंस होता है, निकट दृष्टि के लिए। आजकल संस्पर्श लेंस या शल्य हस्तक्षेप से भी इन अपवर्तक दोषों को
संशोधित किया जा सकता है।

निकट-दृष्टि दोष

  • दूर की वस्तुएँ धुँधली, पास की स्पष्ट
  • प्रतिबिंब दृष्टिपटल के आगे बनता है
  • अवतल लेंस से संशोधित

दीर्घ-दृष्टि दोष

  • पास की वस्तुएँ धुँधली, दूर की स्पष्ट
  • प्रतिबिंब दृष्टिपटल के पीछे बनता है
  • उत्तल लेंस से संशोधित
आम ग़लती

विद्यार्थी अक्सर दोनों को उलट देते हैं। इसे लेंस के आकार से याद रखें: अवतल लेंस बीच में
पतला होता है और प्रकाश को फैला देता है (अपसारित करता है)। यही निकट-दृष्टि दोष वाले नेत्र को चाहिए,
जो प्रकाश को ज़रूरत से ज़्यादा अभिसरित कर देता है। उत्तल लेंस बीच में मोटा होता है और प्रकाश
को एक साथ खींचता है (अभिसरित करता है)। यही दीर्घ-दृष्टि दोष वाले नेत्र को चाहिए, जो प्रकाश को कम
अभिसरित करता है।

सूत्र
P=1fP = \dfrac{1}{f}
यहाँ क्षमता नेत्र की समंजन क्षमता से बिल्कुल अलग अर्थ में प्रयुक्त
है: यहाँ इसका अर्थ है कोई लेंस प्रकाश को कितनी प्रबलता से अभिसरित या अपसारित करता है। PP = लेंस की
क्षमता, डाइऑप्टर (D) में। ff = फोकस दूरी, सदैव मीटर में। उत्तल (अभिसारी) लेंस की क्षमता
धनात्मक होती है; अवतल (अपसारी) लेंस की क्षमता ऋणात्मक होती है।
परीक्षा संकेत

इन संख्यात्मकों में सबसे ज़्यादा अंक इकाई की गलती से कटते हैं। P=1/fP = 1/f प्रयोग करने से पहले फोकस
दूरी या दी गई दूरी को हमेशा मीटर में बदल लें। “80 cm” का दूर बिंदु पहले 0.8 m0.8\ \mathrm{m}
बनाना ज़रूरी है।

सूत्र
1v−1u=1f\dfrac{1}{v} – \dfrac{1}{u} = \dfrac{1}{f}
यह लेंस सूत्र है। uu = वस्तु की दूरी, vv = प्रतिबिंब की दूरी, ff = फोकस
दूरी, सभी लेंस के प्रकाशिक केंद्र (लेंस के ठीक बीच का वह बिंदु, जिससे गुज़रने वाला प्रकाश
बिना मुड़े निकलता है) से मीटर में मापी जाती हैं, और सभी चिह्न परिपाटी (कौन-सी दूरियाँ धनात्मक
और कौन-सी ऋणात्मक गिनी जाती हैं, इसका नियम) का पालन करती हैं: आपतित प्रकाश की दिशा के विपरीत मापी गई
दूरियाँ ऋणात्मक होती हैं। यह सूत्र किसी वस्तु की स्थिति, उसके प्रतिबिंब की स्थिति तथा दोनों को जोड़ने
वाली लेंस क्षमता को जोड़ता है।

निकट-दृष्टि दोष संशोधित करने की क्षमता निकालने के लिए, कल्पना कीजिए कि वस्तु अनंत पर है। संशोधक
लेंस को इसका प्रतिबिंब व्यक्ति के अपने दूर बिंदु पर बनाना होगा, ताकि नेत्र उसे देख सके।

दीर्घ-दृष्टि दोष संशोधित करने के लिए भी यही तरकीब है। सामान्य निकट बिंदु (25 cm) पर रखी वस्तु
व्यक्ति के अपने (अधिक दूर वाले) निकट बिंदु से आती हुई प्रतीत होनी चाहिए।

दिया गया

किसी विद्यार्थी का दूर बिंदु 2 m है (निकट-दृष्टि दोष)।

ज्ञात करना है

संशोधक लेंस की प्रकृति व क्षमता।

हल

अनंत पर रखी वस्तु का प्रतिबिंब दूर बिंदु पर बनना चाहिए, इसलिए u=−∞u = -\infty तथा
v=−2 mv = -2\ \mathrm{m} (प्रतिबिंब आभासी है, वस्तु की ही ओर)।
1f=1v−1u=1−2−1−∞=−0.5−0=−0.5 m−1\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{v} – \dfrac{1}{u} = \dfrac{1}{-2} – \dfrac{1}{-\infty} = -0.5 – 0 = -0.5\ \mathrm{m^{-1}}
f=−2 mf = -2\ \mathrm{m}: अर्थात अवतल लेंस।
P=1f=1−2=P = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{-2} = −0.5 D-0.5\ \mathrm{D}

दिया गया

किसी व्यक्ति का निकट बिंदु 50 cm है (दीर्घ-दृष्टि दोष); मान लीजिए सामान्य निकट बिंदु 25 cm है।

ज्ञात करना है

संशोधक लेंस की क्षमता।

हल

सामान्य निकट बिंदु पर रखी वस्तु व्यक्ति के अपने निकट बिंदु पर होती हुई प्रतीत होनी चाहिए, इसलिए
u=−0.25 mu = -0.25\ \mathrm{m} तथा v=−0.50 mv = -0.50\ \mathrm{m}।
1f=1v−1u=1−0.50−1−0.25=−2+4=2 m−1\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{v} – \dfrac{1}{u} = \dfrac{1}{-0.50} – \dfrac{1}{-0.25} = -2 + 4 = 2\ \mathrm{m^{-1}}
f=0.5 mf = 0.5\ \mathrm{m}, अतः P=1f=P = \dfrac{1}{f} = +2 D+2\ \mathrm{D} (उत्तल लेंस)

3प्रिज़्म द्वारा प्रकाश का अपवर्तन

आप पहले से जानते हैं कि आयताकार काँच के स्लैब में दोनों अपवर्तक पृष्ठ समांतर होते हैं, इसलिए निर्गत
किरण आपतित किरण के समांतर ही निकलती है, बस पार्श्व में थोड़ी खिसकी हुई। प्रिज़्म इससे अलग है:
इसमें दो त्रिभुजाकार आधार तथा तीन आयताकार पार्श्व पृष्ठ होते हैं, जो परस्पर झुके होते हैं। इसके दो
अपवर्तक (पार्श्व) फलकों के बीच का कोण प्रिज़्म कोण (∠A\angle A) कहलाता है।

चित्र 4: काँच के त्रिभुज प्रिज़्म से प्रकाश का अपवर्तन। PE आपतित किरण, EF अपवर्तित किरण तथा FS निर्गत किरण है; NN′ तथा MM′ बिंदु E तथा F पर अभिलंब हैं। E पर किरण अभिलंब की ओर मुड़ती है (∠r, ∠i से छोटा है) तथा F पर अभिलंब से दूर मुड़ती है। ∠A प्रिज़्म कोण है। आगे बढ़ाई गई PE (बिंदुदार, H की ओर) तथा पीछे बढ़ाई गई SF बिंदु G पर मिलती हैं; इनके बीच का कोण ∠D विचलन कोण है।
चित्र 4: काँच के त्रिभुज प्रिज़्म से प्रकाश का अपवर्तन। PE आपतित किरण, EF अपवर्तित किरण तथा FS निर्गत किरण है; NN′ तथा MM′ बिंदु E तथा F पर अभिलंब हैं। E पर किरण अभिलंब की ओर मुड़ती है (∠r, ∠i से छोटा है) तथा F पर अभिलंब से दूर मुड़ती है। ∠A प्रिज़्म कोण है। आगे बढ़ाई गई PE (बिंदुदार, H की ओर) तथा पीछे बढ़ाई गई SF बिंदु G पर मिलती हैं; इनके बीच का कोण ∠D विचलन कोण है।

इसी आरेख में तीन और कोण अंकित हैं, प्रत्येक उस पृष्ठ के अभिलंब से मापा गया है जहाँ किरण पृष्ठ से
मिलती है: ∠i, आपतन कोण, आपतित किरण PE और E पर अभिलंब के बीच; ∠r, अपवर्तन कोण,
अपवर्तित किरण EF और E पर अभिलंब के बीच; और ∠e, निर्गमन कोण, निर्गत किरण FS और F पर
अभिलंब के बीच।

कंठस्थ करेंपरिभाषा 7

अभिलंब वह काल्पनिक रेखा है, जो उस बिंदु पर पृष्ठ के लंबवत (90° पर) खींची जाती है, जहाँ
प्रकाश की कोई किरण उस पृष्ठ से टकराती है। आपतन, अपवर्तन, निर्गमन या विचलन का हर कोण इसी रेखा से मापा
जाता है, पृष्ठ से कभी नहीं।

पहले पृष्ठ पर, प्रकाश वायु से काँच में जाता है, और अभिलंब की ओर मुड़ता है। दूसरे पृष्ठ पर,
यह काँच से वापस वायु में जाता है, और अभिलंब से दूर मुड़ता है। चूँकि प्रिज़्म के दोनों अपवर्तक
पृष्ठ समांतर नहीं होते (स्लैब के विपरीत), निर्गत किरण FS मूल आपतित किरण PE से एक कोण बनाते हुए निकलती
है। इसी कोण को विचलन कोण (∠D\angle D) कहते हैं।

वायु → काँचकिरण अभिलंब की ओर मुड़ती है
→
प्रिज़्म के अंदरE से F तक यात्रा
→
काँच → वायुकिरण अभिलंब से दूर मुड़ती है

4काँच के प्रिज़्म द्वारा श्वेत प्रकाश का विक्षेपण

कंठस्थ करेंपरिभाषा 8

विक्षेपण प्रिज़्म से गुज़रते समय श्वेत प्रकाश का उसके अवयवी वर्णों में विभाजन है। बनने वाली
वर्णों की पट्टी को स्पेक्ट्रम कहते हैं।

जब सूर्य का प्रकाश किसी संकीर्ण झिरी से होकर फिर काँच के प्रिज़्म से गुज़रता है, तो यह पर्दे पर सात
वर्णों की सुंदर पट्टी में बँट जाता है: बैंगनी, जामुनी, नीला, हरा, पीला, नारंगी और लाल, जिसे परिवर्णी
शब्द VIBGYOR से याद रखा जाता है।

चित्र 5: काँच के प्रिज़्म द्वारा श्वेत प्रकाश का विक्षेपण। लाल प्रकाश सबसे कम झुकता है और परदे पर स्पेक्ट्रम में सबसे ऊपर पहुँचता है; बैंगनी सबसे अधिक झुकता है और सबसे नीचे पहुँचता है। बिंदुदार रेखा वह पथ है जिस पर प्रिज़्म न होने पर प्रकाश जाता। (स्पष्टता के लिए फैलाव बढ़ाकर दिखाया गया है।)
चित्र 5: काँच के प्रिज़्म द्वारा श्वेत प्रकाश का विक्षेपण। लाल प्रकाश सबसे कम झुकता है और परदे पर स्पेक्ट्रम में सबसे ऊपर पहुँचता है; बैंगनी सबसे अधिक झुकता है और सबसे नीचे पहुँचता है। बिंदुदार रेखा वह पथ है जिस पर प्रिज़्म न होने पर प्रकाश जाता। (स्पष्टता के लिए फैलाव बढ़ाकर दिखाया गया है।)
याद रखने की तरकीब

VIBGYOR

बैंगनी, जामुनी, नीला, हरा, पीला, नारंगी, लाल, इसी क्रम में। लाल प्रिज़्म से गुज़रते हुए
सबसे कम मुड़ता है, बैंगनी सबसे अधिक। इसी कारण ये एक पट्टी में फैलकर अलग हो जाते हैं।

आइज़क न्यूटन काँच के प्रिज़्म से सूर्य का स्पेक्ट्रम प्राप्त करने वाले पहले वैज्ञानिक थे।
जब उन्होंने पहले जैसी ही दिशा में रखे एक दूसरे प्रिज़्म से स्पेक्ट्रम को और विभाजित करने का प्रयास किया, तो कोई नया
वर्ण नहीं मिला। पर जब उन्होंने दूसरे प्रिज़्म को पहले के सापेक्ष उल्टा रख दिया, तो सभी अलग हुए
वर्ण फिर से श्वेत प्रकाश की एक किरण में संयोजित हो गए। इसी पुनर्संयोजन ने न्यूटन को यह विश्वास दिलाया
कि सूर्य का प्रकाश स्वयं सात वर्णों से मिलकर बना है।

श्वेत प्रकाशपहले प्रिज़्म में प्रवेश करता है
→
प्रिज़्म 1VIBGYOR स्पेक्ट्रम में विभाजित होता है
→
प्रिज़्म 2 (उल्टा)वर्ण फिर से श्वेत प्रकाश में संयोजित हो जाते हैं

श्वेत प्रकाश ऐसा प्रकाश है, जैसे सूर्य का प्रकाश, जो वास्तव में स्पेक्ट्रम के सभी वर्णों का
साथ-साथ चलने वाला मिश्रण है; यही कारण है कि इसे प्रिज़्म से गुज़ारने पर यह वापस उसी वर्ण-पट्टी में बँट
जाता है।

इंद्रधनुष वर्षा के बाद आकाश में दिखने वाला एक प्राकृतिक स्पेक्ट्रम है। यह वायुमंडल में
लटकी सूक्ष्म जल की बूँदों द्वारा सूर्य के प्रकाश के विक्षेपण से बनता है, और सदैव सूर्य की विपरीत
दिशा में बनता है। हर जल की बूँद एक छोटे प्रिज़्म की भाँति कार्य करती है। यह पहले आपतित सूर्य के प्रकाश
को अपवर्तित व विक्षेपित करती है। फिर यह प्रकाश को एक बार आंतरिक रूप से परावर्तित करती है, यानी बूँद के
भीतरी पृष्ठ से टकराकर लौटा देती है, सीधे बाहर जाने देने की बजाय। अंत में, बाहर निकलते समय यह प्रकाश को
फिर अपवर्तित करती है, जिससे अलग-अलग वर्ण प्रेक्षक के नेत्र तक पहुँचते हैं। धूप वाले किसी दिन, सूर्य को
पीठ करके, जल-प्रपात या
फव्वारे को देखने पर भी ऐसा ही “इंद्रधनुष” जैसा प्रभाव दिखाई दे सकता है।

ऑस्ट्रिया के ग्राज़ शहर में बादलों भरे आकाश में उभरता एक दोहरा इंद्रधनुष
चित्र 6: इंद्रधनुष सदैव सूर्य के विपरीत दिशा में बनता है, अनगिनत सूक्ष्म जल-बूंदों में सूर्य के
प्रकाश के विक्षेपण व आंतरिक परावर्तन से। चित्र: Dnalor 01 / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0 AT.

5वायुमंडलीय अपवर्तन

आपने शायद देखा होगा कि किसी अलाव या हीटर के ऊपर उठती अशांत (लगातार हिलती-मिलती) गर्म वायु के
आर-पार देखने पर वस्तुएँ काँपती-सी प्रतीत होती हैं। आग के ठीक ऊपर की वायु, ऊपर की ठंडी वायु की तुलना
में अधिक गर्म, और इसलिए कम सघन, होती है, और यह प्रकाश को थोड़ा अलग ढंग से मोड़ती है। ये स्थितियाँ लगातार बदलती
रहती हैं, इसलिए वस्तु की आभासी स्थिति में भी उतार-चढ़ाव होता रहता है। यही छोटे पैमाने पर वायुमंडलीय
अपवर्तन है।

5.1 तारों का टिमटिमाना

तारे का टिमटिमाना इसी प्रभाव का बड़े पैमाने पर रूप है। तारों का प्रकाश पृथ्वी के वायुमंडल से होकर
नीचे आते समय लगातार अपवर्तित होता रहता है: इस माध्यम का अपवर्तनांक (एक संख्या, जो बताती है कि
कोई माध्यम गुज़रने वाले प्रकाश को कितनी प्रबलता से मोड़ता है) क्रमिक रूप से बदलता रहता है। चूँकि
वायुमंडल तारों के प्रकाश को अभिलंब की ओर मोड़ता है, तारे की आभासी स्थिति उसकी वास्तविक स्थिति
से थोड़ी भिन्न (ऊँची) प्रतीत होती है, विशेषकर क्षितिज के निकट। वायुमंडल की भौतिक अवस्थाएँ कभी पूरी तरह
स्थिर नहीं रहतीं, इसलिए यह आभासी स्थिति भी लगातार थोड़ी-थोड़ी बदलती रहती है। तारे इतने दूर हैं कि वे
बिंदु-साइज़ स्रोत की भाँति व्यवहार करते हैं। जैसे-जैसे तारे के प्रकाश का पथ बदलता है, इसकी आभासी
स्थिति और नेत्र तक पहुँचने वाले प्रकाश की मात्रा, दोनों में उतार-चढ़ाव होता है, इसलिए तारा कभी चमकीला
तो कभी धुँधला प्रतीत होता है। यही उतार-चढ़ाव टिमटिमाहट कहलाता है।

चित्र 7: तारों का टिमटिमाना। तारे का प्रकाश वायु की उन परतों से गुज़रता है जिनका अपवर्तनांक पृथ्वी की ओर बढ़ता जाता है, इसलिए वह हर परत पर अभिलंब की ओर मुड़ता है। प्रेक्षक तारे को किरण की अंतिम दिशा (बिंदुदार रेखा) में देखता है, इसलिए उसकी आभासी स्थिति वास्तविक स्थिति से कुछ ऊँची प्रतीत होती है; वायु की परतें स्थिर न रहने से यह स्थिति तथा नेत्र तक पहुँचने वाले प्रकाश की मात्रा बदलती रहती है।
चित्र 7: तारों का टिमटिमाना। तारे का प्रकाश वायु की उन परतों से गुज़रता है जिनका अपवर्तनांक पृथ्वी की ओर बढ़ता जाता है, इसलिए वह हर परत पर अभिलंब की ओर मुड़ता है। प्रेक्षक तारे को किरण की अंतिम दिशा (बिंदुदार रेखा) में देखता है, इसलिए उसकी आभासी स्थिति वास्तविक स्थिति से कुछ ऊँची प्रतीत होती है; वायु की परतें स्थिर न रहने से यह स्थिति तथा नेत्र तक पहुँचने वाले प्रकाश की मात्रा बदलती रहती है।

तारे टिमटिमाते हैं

  • अत्यंत दूर, इसलिए बिंदु-साइज़ स्रोत की भाँति
  • एक ही बिंदु से आने वाला प्रकाश लगातार बदलता है
  • चमक स्पष्ट रूप से टिमटिमाती दिखती है

ग्रह नहीं टिमटिमाते

  • पृथ्वी के बहुत पास, इसलिए विस्तृत स्रोत की भाँति
  • अनेक बिंदु-साइज़ स्रोतों का संग्रह
  • अलग-अलग उतार-चढ़ावों का औसत शून्य हो जाता है

5.2 अग्रिम सूर्योदय तथा विलंबित सूर्यास्त

वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण, सूर्य हमें वास्तविक सूर्योदय से लगभग 2 मिनट पहले दिखाई देने लगता
है, तथा वास्तविक सूर्यास्त के लगभग 2 मिनट बाद तक दिखाई देता रहता है। सूर्योदय व सूर्यास्त के
समय सूर्य की चक्रिका जो चपटी दिखाई देती है, वह भी इसी परिघटना के कारण है।

6प्रकाश का प्रकीर्णन

आकाश का नीला रंग तथा गहरे समुद्र के जल का रंग, ये हमारे चारों ओर के कणों के साथ प्रकाश की अन्योन्यक्रिया (आपसी प्रभाव) के रोज़मर्रा के
परिणाम हैं। जैसा आपने कक्षा 9
में सीखा, किसी वास्तविक विलयन से गुज़रते समय प्रकाश किरण-पुंज का मार्ग दिखाई नहीं देता, क्योंकि इसके
कण प्रकाश को प्रकीर्णित करने के लिए बहुत छोटे होते हैं, पर किसी कोलॉइडी विलयन में, जहाँ कण अपेक्षाकृत
बड़े होते हैं, यह मार्ग दिखाई देने लगता है।

6.1 टिंडल प्रभाव

कंठस्थ करेंपरिभाषा 9

टिंडल प्रभाव कोलॉइडी साइज़ के कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन को कहते हैं, जिससे प्रकाश
किरण-पुंज का मार्ग दिखाई देने लगता है।

पृथ्वी का वायुमंडल सूक्ष्म कणों का मिश्रण है: धुआँ, जल की सूक्ष्म बूँदें, धूल के निलंबित कण तथा वायु
के अणु। जब प्रकाश की कोई किरण-पुंज ऐसे कणों से टकराती है, तो इसका मार्ग दिखाई देने लगता है, क्योंकि
प्रकाश इन कणों से विसरित परावर्तन होकर (एक तीक्ष्ण किरण के बजाय अनेक दिशाओं में बिखरकर) हमारी
आँखों तक पहुँचता है।

क्या आप जानते हैं?

धुएँ से भरे कमरे में किसी छोटे छिद्र से आती सूर्य के प्रकाश की संकीर्ण किरण में, या घने जंगल के
वितान (canopy, यानी ऊपर फैली डालियों-पत्तियों की छतरी) से छनकर आती धूप में (जहाँ कुहासे की सूक्ष्म
बूँदें इसे प्रकीर्णित कर देती हैं), आप टिंडल प्रभाव देख सकते हैं।

प्रकीर्णित प्रकाश का वर्ण, प्रकीर्णन करने वाले कणों के साइज़ पर निर्भर करता है। किसी प्रकाश तरंग की
तरंगदैर्घ्य एक शिखर से अगले शिखर तक की दूरी है; दृश्य स्पेक्ट्रम में बैंगनी प्रकाश की
तरंगदैर्घ्य सबसे छोटी और लाल की सबसे बड़ी होती है। अत्यंत सूक्ष्म कण मुख्यतः नीला प्रकाश (छोटी
तरंगदैर्घ्य) प्रकीर्णित करते हैं; बड़े कण अधिक तरंगदैर्घ्य का प्रकाश प्रकीर्णित करते हैं; और कण बहुत
बड़े हों तो प्रकीर्णित प्रकाश श्वेत भी प्रतीत हो सकता है।

6.2 स्वच्छ आकाश का रंग नीला क्यों होता है?

कंठस्थ करेंपरिभाषा 10

प्रकाश का प्रकीर्णन महीन कणों से टकराने पर प्रकाश का अनेक दिशाओं में पुनर्निर्देशित होना है,
जैसे वायुमंडल के कणों से।

वायु के अणु तथा अन्य सूक्ष्म वायुमंडलीय कण दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्घ्य से छोटे होते हैं, और वे
कम तरंगदैर्घ्य वाले (नीले सिरे के) प्रकाश को अधिक तरंगदैर्घ्य वाले (लाल सिरे के) प्रकाश से कहीं अधिक
प्रभावी ढंग से प्रकीर्णित करते हैं। लाल वर्ण के प्रकाश की तरंगदैर्घ्य नीले प्रकाश की लगभग 1.8
गुनी है। इसलिए सूर्य का प्रकाश वायुमंडल से गुज़रते समय, इसका नीला भाग बार-बार सभी दिशाओं में
प्रकीर्णित होता रहता है। यही प्रकीर्णित नीला प्रकाश ऊपर देखने पर हमारी आँखों में पहुँचता है, इसीलिए
स्वच्छ आकाश नीला दिखाई देता है।

पुस्तक गहरे समुद्र के जल के रंग को भी प्रकाश के प्रकीर्णन से होने वाली परिघटनाओं में गिनाती है।

यदि पृथ्वी पर वायुमंडल बिल्कुल न होता, तो कोई प्रकीर्णन न होता, और आकाश काला प्रतीत होता। यही कारण
है कि अत्यधिक ऊँचाई पर उड़ते यात्रियों तथा अंतरिक्षयात्रियों को आकाश काला दिखाई देता है: उतनी ऊँचाई पर
प्रकीर्णन सुस्पष्ट नहीं होता।

क्या आप जानते हैं?

‘खतरे’ के संकेत की बत्तियाँ लाल होती हैं क्योंकि लाल प्रकाश कुहरे या धुएँ से सबसे कम
प्रकीर्णित होता है, इसलिए दूर से देखने पर भी यह उसी रंग में दिखाई देता रहता है।

आपकी आँख तक पहुँचने वाला प्रकाश शायद ही कभी सीधे अपने स्रोत से आता है। यह आपके अपने अभिनेत्र लेंस
में मुड़ता है, किसी प्रिज़्म के अंदर वर्णों में बँटता है, और पूरे आकाश में प्रकीर्णित हो जाता है।
ये तीनों प्रभाव, नेत्र में मुड़ना, प्रिज़्म में बँटना, और आकाश में प्रकीर्णित होना, ही हैं जो आपको
रंग और अपने चारों ओर का संसार स्पष्ट देखने देते हैं, और सबसे पहले आकाश को नीला रंगते हैं।

यह पूरा अध्याय एक पंक्ति में

परीक्षा से पहले स्वयं जाँचें
  • क्या मैं नेत्र के आरेख में सातों भाग लेबल करके बता सकता हूँ कि हर भाग क्या करता है?
  • क्या मैं बता सकता हूँ कि निकट-दृष्टि और दीर्घ-दृष्टि दोष में प्रतिबिंब कहाँ बनता है, और हर एक
    को कौन-सा लेंस संशोधित करता है?
  • क्या मैं किसी व्यक्ति के दूर बिंदु या निकट बिंदु से संशोधक लेंस की क्षमता निकाल सकता हूँ?
  • क्या मैं प्रिज़्म के किरण आरेख की सभी किरणें व कोण नाम बता सकता हूँ (PE, EF, FS, ∠i,
    ∠r, ∠e, ∠A, ∠D)?
  • क्या मैं बता सकता हूँ कि स्वच्छ आकाश नीला क्यों दिखता है, और खतरे के संकेत का प्रकाश लाल क्यों होता है?
  • क्या मैं बता सकता हूँ कि तारे क्यों टिमटिमाते हैं पर ग्रह क्यों नहीं?
सभी परिभाषाएँ एक साथ
समंजनअभिनेत्र लेंस की फोकस दूरी समायोजित कर अलग-अलग दूरी की वस्तुओं पर फोकस करने की क्षमता
निकट बिंदुबिना तनाव स्पष्ट देख सकने की न्यूनतम दूरी; सामान्य तरुण वयस्क के लिए लगभग 25 cm
दूर बिंदुनेत्र जिस अधिकतम दूरी तक स्पष्ट देख सकता है; सामान्य नेत्र के लिए अनंत
निकट-दृष्टि दोषदूर बिंदु अनंत से पास; अवतल लेंस से संशोधित
दीर्घ-दृष्टि दोषनिकट बिंदु 25 cm से अधिक दूर; उत्तल लेंस से संशोधित
जरा-दूरदृष्टिताआयु-संबंधी समंजन क्षमता का ह्रास; उत्तल संशोधक चश्मे से संशोधित
द्विफोकसी लेंसएक ही चश्मे में अवतल (ऊपर, दूर दृष्टि) व उत्तल (नीचे, निकट दृष्टि) लेंस; निकट-दृष्टि व दीर्घ-दृष्टि दोनों एक साथ होने पर चाहिए
विक्षेपणप्रिज़्म द्वारा श्वेत प्रकाश का उसके अवयवी वर्णों में विभाजन
स्पेक्ट्रमश्वेत प्रकाश के विक्षेपण से बनने वाली वर्णों की पट्टी
टिंडल प्रभावकोलॉइडी कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन, जिससे प्रकाश-पुंज का मार्ग दिखाई देता है
प्रकाश का प्रकीर्णनमहीन कणों से टकराने पर प्रकाश का अनेक दिशाओं में पुनर्निर्देशन, जैसे वायुमंडल में
त्वरित पुनरावृत्ति: परीक्षा से एक रात पहले यही पढ़ें
  • नेत्र: कॉर्निया अधिकांश अपवर्तन करता है, परितारिका/पुतली प्रकाश की मात्रा नियंत्रित करते हैं,
    अभिनेत्र लेंस पक्ष्माभी पेशियों द्वारा फोकस सूक्ष्मता से समायोजित करता है और दृष्टिपटल पर उलटा
    वास्तविक प्रतिबिंब बनाता है, दृक् तंत्रिका सिग्नल मस्तिष्क तक पहुँचाती है
  • समंजन: सामान्य नेत्र के लिए निकट बिंदु 25 cm, दूर बिंदु अनंत
  • निकट-दृष्टि दोष: प्रतिबिंब दृष्टिपटल से पहले, अवतल लेंस (ऋणात्मक क्षमता) से संशोधित
  • दीर्घ-दृष्टि दोष: प्रतिबिंब दृष्टिपटल के पीछे, उत्तल लेंस (धनात्मक क्षमता) से संशोधित
  • जरा-दूरदृष्टिता: बढ़ती आयु से पक्ष्माभी पेशियाँ कमज़ोर; उत्तल संशोधक चश्मे से संशोधित। द्विफोकसी
    लेंस (ऊपर अवतल, दूर के लिए; नीचे उत्तल, निकट के लिए) उसके लिए हैं जिसे निकट-दृष्टि व दीर्घ-दृष्टि
    दोनों दोष एक साथ हों, अकेली जरा-दूरदृष्टिता के लिए नहीं
  • क्षमता सूत्र: P=1/fP = 1/f, ff सदैव मीटर में
  • प्रिज़्म: PE आपतित, EF अपवर्तित, FS निर्गत; काँच में प्रवेश करते समय अभिलंब की ओर, निकलते समय
    अभिलंब से दूर मुड़ती है; ∠D\angle D विचलन कोण है
  • विक्षेपण श्वेत प्रकाश को VIBGYOR में बाँटता है; लाल सबसे कम, बैंगनी सबसे अधिक मुड़ता है; न्यूटन
    के उल्टे दूसरे प्रिज़्म ने वर्णों को पुनर्संयोजित करके सिद्ध किया कि सूर्य का प्रकाश सात वर्णों से बना है
  • इंद्रधनुष: विक्षेपण + जल-बूंद में आंतरिक परावर्तन, सदैव सूर्य के विपरीत
  • टिमटिमाना: वायुमंडल तारों के प्रकाश को अभिलंब की ओर मोड़ता है; तारे बिंदु स्रोत हैं इसलिए चमक
    में उतार-चढ़ाव होता है; ग्रह विस्तृत स्रोत हैं इसलिए उतार-चढ़ाव औसतन शून्य हो जाते हैं
  • वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण सूर्योदय-सूर्यास्त लगभग 2 मिनट खिसक जाते हैं
  • आकाश नीला है क्योंकि वायु के सूक्ष्म कण नीले रंग (छोटी तरंगदैर्घ्य) को लाल की अपेक्षा अधिक
    प्रबलता से प्रकीर्ण करते हैं; वायुमंडल न हो तो प्रकीर्णन न होगा और आकाश काला प्रतीत होगा (जैसा अत्यधिक
    ऊँचाई पर उड़ते यात्रियों को दिखता है); खतरे के संकेत लाल होते हैं क्योंकि लाल रंग कुहरे या धुएँ से सबसे
    कम प्रकीर्ण होता है
इसी अध्याय की बाक़ी सामग्री
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