മഴവില്ല്

അന്തരീക്ഷത്തിലെ ജലകണികകളിൽ പതിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്‌ പ്രകീർണ്ണനം സംഭവിക്കുന്നതുമൂലം കാണാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്‌ മഴവില്ല്. ചാപമായി‌ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന മഴവില്ലിൽ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിലെ ഘടകവർണ്ണങ്ങൾ വേർപിരിഞ്ഞ് ബഹുവർണ്ണങ്ങളായി കാണാൻ കഴിയും. ചുവപ്പ്, ഓറഞ്ച്, മഞ്ഞ, പച്ച, നീല, ഇൻഡിഗോ, വയലറ്റ് എന്നിവയാണ്‌ ന്യൂട്ടന്റെ സപ്തവർണ്ണങ്ങൾ. ആധുനിക സപ്തവർണങ്ങൾ വയലെറ്റ് (ഊദ), ബ്ലൂ (നീല), സയൻ, ഗ്രീൻ (പച്ച), യെല്ലോ (മഞ്ഞ), ഓറൻജ്, റെഡ് (ചുവപ്പ്) എന്നിവയാണ് ഇതിൽ ചുവപ്പ് ചാപത്തിന്റെ ബഹിർഭാഗത്തായും, വയലറ്റ് അന്തർഭാഗത്തായും വരും. മറ്റുവർണ്ണങ്ങൾ ഇവയ്ക്കിടയിൽ ക്രമമായി വിന്യസിക്കപ്പെട്ടിരിക്കും. രാവിലെയോ വൈകിട്ടോ സൂര്യന്‌ എതിരായിട്ടായിരിക്കും മഴവില്ല് ഉണ്ടാവുക. സൂര്യന്‌ എതിരായിട്ടായിരിക്കും മഴവില്ല് ഉണ്ടാവുക.

അലാസ്കയിലെ റാങ്കെൽ-സെന്റ് എലിയാസ് ദേശീയോദ്യാനത്തിൽ കാണപ്പെട്ട മഴവില്ല്

മഴവില്ല് ഒരു വൈകുന്നേര കാഴ്ച

കാരണം

ജലകണികയിൽ നടക്കുന്ന പ്രകീർണ്ണനം

ജലകണികയിൽ സാധാരണ നടക്കുന്ന ആന്തര പ്രതിഫലനം

ഒരു ജലകണികയുടെ മുകൾഭാഗത്ത് അനുയോജ്യമായ കോണിൽ പതിക്കുന്ന പ്രകാശരശ്മി കണികയ്ക്കുള്ളിലേക്ക് അപവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുകയും, തുടർന്നത് കണികയ്ക്കുള്ളിൽ തന്നെ ആന്തരപ്രതിഫലനത്തിനു വിധേയമാവുകയും തുടർന്ന് കണികയുടെ താഴെക്കൂടി പുറത്തേക്കു കടക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പുറത്തേക്കു കടക്കുന്ന സന്ദർഭത്തിൽ പ്രകാശരശ്മി വീണ്ടും അപവർത്തനത്തിനു വിധേയമാകുന്നുണ്ട്. തരംഗദൈർഘ്യം കൂടിയ ചുവപ്പുരശ്മിക്ക് അപവർത്തനഫലമായിയുണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനം മറ്റുരശ്മികളെ അപേക്ഷിച്ച് കുറവായിരിക്കും, തരംഗദൈർഘ്യം കുറഞ്ഞ വയലറ്റ് രശ്മിക്കായിരിക്കും ഏറ്റവും കൂടുതൽ അപവർത്തനം സംഭവിച്ചിട്ടുണ്ടാവുക. ഇത്തരത്തിൽ നടക്കുന്ന രണ്ട് അപവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി പ്രകാശരശ്മി പൂർണ്ണമായും ഘടകരശ്മികളായി പിരിയുന്നു. മഴവില്ലിനെ നിരീക്ഷിക്കുന്ന ഒരാൾക്ക് ഒരു കണികയിൽനിന്നും വരുന്ന ഒരു രശ്മി മാത്രമേ കാണാൻ കഴിയൂ, ഇത്തരത്തിൽ നിരവധി കണികകളിൽ നിന്നും പ്രകീർണ്ണനം സംഭവിച്ച രശ്മികൾ കണ്ണിൽ പതിക്കുമ്പോൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നയാൾ ഒരു മഴവില്ലു കാണുന്നതായിരിക്കും. ചുവപ്പ് ദൃഷ്ടിരേഖയിൽ 42.8 ഡിഗ്രീ കോണും, വയലറ്റ് 40.8 ഡിഗ്രി കോണുമാണ്‌ സൃഷ്ടിക്കുക. വിഘടിക്കാത്ത പ്രകാശരശ്മിയും, നിരീക്ഷിക്കുന്നയാളും അന്തരീക്ഷത്തിലുള്ള ജലകണികകളിൽ അനുയോജ്യമായ കോണുകൾ പാലിക്കുന്നുവെങ്കിൽ നിരീക്ഷിക്കുന്നയാൾക്ക് ഇത്തരത്തിൽ പ്രകീർണ്ണനം ചെയ്തുവരുന്ന നിരവധി രശ്മികൾ കാണാവുന്നതായിരിക്കും. നിരീക്ഷിക്കുന്നയാൾ ഒരു ത്രിമാനതലത്തിന്റെ ഒരുതലത്തിൽ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ മറ്റ് രണ്ട് തലങ്ങളിലുമായി ഇത്തരത്തിൽ കോണുകൾ പാലിച്ച് കാണാൻ കഴിയുക ഒരു വൃത്തമായിരിക്കും, എന്നാൽ ഭൂമിയിൽ നിന്നു നോക്കുമ്പോൾ കാഴ്ച്ചയുടെ ഒരു ഭാഗം ഭൂമിയാൽ മറയപ്പെട്ടിരിക്കും അതുകൊണ്ട് ഭൂമിയിൽ നിന്നു മഴവില്ലിനെ നോക്കിയാൽ കാണാവുന്ന ഏറ്റവും വലിയ ചാപം അർദ്ധവൃത്തമായിരിക്കും, അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗത്ത് ജലകണികകളുണ്ടെങ്കിലും മറ്റൊരു ഭാഗത്ത് ജലകണികകൾ ഇല്ലെങ്കിൽ ഈ അർദ്ധവൃത്തം പൂർണ്ണമായിരിക്കില്ല. അതുകൊണ്ടാണ്‌ മഴവില്ലുകളിൽ അധികവും വൃത്തചാപങ്ങളായി കാണപ്പെടുന്നത്. അന്തരീക്ഷത്തിൽ അനുയോജ്യമായ ഉയരത്തിൽ പറക്കുന്ന ഒരു വിമാനത്തിൽ ഇരിക്കുന്നതോ, ഉയർന്ന മലമുകളിൽ നിൽക്കുന്നതോ ആയ ഒരാൾക്ക് പൂർണ്ണവൃത്തമായോ അർദ്ധവൃത്തത്തേക്കാളും വലിയ ചാപമായോ മഴവില്ല് കാണാൻ കഴിയുന്നതാണ്‌. നിരീക്ഷിക്കുന്നയാൾ ഉയർന്ന കോണിൽ നിൽക്കുന്ന ജലകണികകളിൽ നിന്നു വരുന്ന ചുവപ്പുരശ്മികളും, താഴ്ന്ന കോണിൽ നിൽക്കുന്ന ജലകണികകളിൽ നിന്നും വയലറ്റ് രശ്മികളും കാണുന്നതുകൊണ്ടാണ്‌ ചുവപ്പ് ചാപത്തിന്റെ ബഹിർഭാഗത്തായും വയലറ്റ് ഉള്ളിലായും കാണുന്നത്.

സമാന പ്രതിഭാസങ്ങൾ

മഴവില്ലുണ്ടാകുന്ന വിധം

ദ്വിതീയമഴവില്ലിനു കാരണമാകുന്ന ആന്തരപ്രതിഫലനം

സാധാരണ കാണുന്നയിനം മഴവില്ലും, അതിന്റത്ര തെളിഞ്ഞു കാണാത്ത ഉയർന്ന കോണിൽ ഒരു ദ്വിതീയ മഴവില്ലും ചിലപ്പോൾ കാണാവുന്നതാണ്‌. ദ്വിതീയ മഴവില്ലും പ്രകാശത്തിനു ജലകണികകളിൽ പ്രകീർണ്ണനം സംഭവിക്കുന്നതു മൂലമുണ്ടാകുന്നതാണ്‌ പക്ഷേ ആ കണികകളിൽ ആന്തരിക പ്രതിഫലനം രണ്ടുപ്രാവശ്യം നടക്കുന്നുണ്ട്. അതിന്റെ ഫലമായി, സാധാരണ മഴവില്ലിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി വയലറ്റ് പുറത്തും ചുവപ്പ് അകത്തുമായിട്ടായിരിക്കും കാണുക. സാധാരണ മഴവില്ലിലാണെങ്കിൽ കൂടി, ജലകണികകളിൽ പൂർണ്ണ ആന്തരിക പ്രതിഫലനം നടക്കുന്നില്ല. പ്രകാശത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം പ്രതിഫലിക്കാതെ പുറത്തേയ്ക്കു പോകുന്നുണ്ട്. രണ്ട് പ്രാവശ്യമായി ആന്തരിക പ്രതിഫലനം നടന്നതിന്റെ ഫലമായി നാം കാണുന്ന നിറങ്ങൾക്ക് അതുകൊണ്ട് തീവ്രത കുറവായിരിക്കും. അതിനാലാണ്‌ ദ്വിതീയ മഴവില്ല് എപ്പോഴും അല്പം മങ്ങിക്കാണുന്നത്. ആന്തരിക പ്രതിഫലനം നടക്കുന്ന കൂടെ തന്നെ കുറെയധികം രശ്മികൾ അതിനുവിധേയമാകാതെ പോകുന്നുണ്ട്. ഇവയ്ക്ക് ഒരു പ്രാവശ്യം അപവർത്തനം സംഭവിച്ചതായിരിക്കും, ഇത്തരത്തിലുള്ള രശ്മികൾ ഏകദേശം പ്രകാശസ്രോതസ്സിന്റെ ദിശയിൽ നിന്നു തന്നെയായിരിക്കും വരിക. അതുകൊണ്ട് അവ കാണാൻ കഴിയില്ല.

ചന്ദ്രപ്രകാശവും ഈർപ്പമുള്ള കാലാവസ്ഥയിൽ മഴവില്ല് ഉണ്ടാക്കാറുണ്ട്. എന്നാൽ മനുഷ്യന്റെ കണ്ണിന്‌ കുറഞ്ഞവെളിച്ചത്തിൽ നിറങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാനുള്ള കഴിവ് കുറവായതിനാൽ മഴവില്ലിലെ ഏഴുനിറങ്ങളും കാണാൻ കഴിഞ്ഞെന്നു വരില്ല.

ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്‌ എതിർദിശയിൽ വെള്ളം കണികകളാക്കി ചീറ്റിച്ചാലും മഴവില്ല് കാണാൻ കഴിയുന്നതാണ്‌.