वृक्षों के पार से सूर्य से आने वाले प्रकाश-किरण पुंजों के प्रवाह से ऐसा माना जाता है कि प्रकाश सीधी रेखा में गति करता है । प्रकाश-किरणों के मार्ग में आने वाले कण हमें दिखाई देते हैं क्योंकि

सही — B, वायु में धूल के कण हमारी आंखों में प्रकाश को प्रकीर्ण करते हैं। वायु में चलती सूर्य-किरण पुंज अपना प्रकाश आगे की ओर भेजती है, प्रेक्षक से दूर — इसलिए पूर्णतः स्वच्छ वायु में किरण-पुंज बगल से अदृश्य ही रहेगी।

किरण-पुंज को दृश्य बनाने वाला तत्व यह है कि उसके मार्ग में निलंबित सूक्ष्म कण — धूल, धुआँ, जल की बूँदें — प्रकाश को अवरोधित कर उसका एक छोटा भाग सभी दिशाओं में पुनर्निर्दिष्ट कर देते हैं, जिसमें बगल में खड़े किसी व्यक्ति की आँख की दिशा भी शामिल है।

NCERT सूक्ष्म निलंबित कणों द्वारा प्रकाश के इस पुनर्निर्देशन को टिंडल प्रभाव नाम देता है, और घने वन की चंदवा से छनकर आती सूर्य-रोशनी को इसके मानक उदाहरणों में गिनाता है — ठीक वही दृश्य, जो इस प्रश्न में वर्णित है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  वायु में धूल के कण हमारी आंखों में प्रकाश को परावर्तित करते हैं — परावर्तन किसी ऐसे पृष्ठ से प्रकाश के दिशात्मक उछाल को कहते हैं जो तरंगदैर्घ्य की तुलना में बड़ा हो, और जो किरण-पुंज को एक निश्चित दिशा में भेज देता है।

  वायु में उड़ते धूल के कण इसके लिए बहुत सूक्ष्म और यादृच्छिक रूप से उन्मुख होते हैं; वे प्रकाश को एक साथ सभी दिशाओं में पुनर्निर्दिष्ट करते हैं, और सूक्ष्म कणों द्वारा ऐसे पुनर्निर्देशन के लिए भौतिकी की शब्दावली प्रकीर्णन है — यही शब्द टिंडल प्रभाव के लिए भी प्रयुक्त होता है।

• (c)
  वायु में धूल के कण हमारी आंखों में प्रकाश को अपवर्तित करते हैं — अपवर्तन दो भिन्न प्रकाशिक घनत्व वाले पारदर्शी माध्यमों की सीमा को पार करते समय प्रकाश के मुड़ने को कहते हैं, जैसे प्रकाश का जल या काँच में प्रवेश करना।

  यह पूरे किरण-पुंज की दिशा तो बदल देता है, परन्तु किरण-पुंज से प्रकाश को बगल में नहीं छितराता — इसलिए यह बगल में खड़े प्रेक्षक के लिए किरण-पुंज को दृश्य नहीं बना सकता।

• (d)
  वायु में धूल के कण हमारी आंखों में प्रकाश को ध्रुवित करते हैं — ध्रुवण प्रकाश-तरंग के कंपन की दिशा को सीमित कर देता है। प्रकीर्णित सूर्य-प्रकाश वस्तुतः आंशिक रूप से ध्रुवित होता है, परन्तु ध्रुवण केवल उस प्रकाश के एक गुण का वर्णन करता है जो पहले से ही आँख तक पहुँच चुका है — यह आँख तक कोई प्रकाश नहीं पहुँचाता। यह कार्य प्रकीर्णन द्वारा किया जाता है।

प्रकाश सीधी रेखा में गति करता है, इसलिए किरण-पुंज तभी दिखाई देती है जब उसके मार्ग में कोई वस्तु उसका एक भाग प्रेक्षक की ओर भेज दे।

वायु में निलंबित सूक्ष्म कण — धूल, धुआँ, कुहासे की बूँदें — ठीक यही करते हैं, वे प्रकाश को सभी दिशाओं में पुनर्निर्दिष्ट कर देते हैं। इस पुनर्निर्देशन को प्रकीर्णन कहा जाता है, और जब यह किसी विषमांगी माध्यम में किरण-पुंज के मार्ग को दृश्य बना देता है, तो इसे टिंडल प्रभाव कहा जाता है।

मुख्य तथ्य

• NCERT कक्षा 10 विज्ञान सूक्ष्म निलंबित कणों के बीच से गुज़रने वाली प्रकाश-किरण के दृश्य मार्ग को टिंडल प्रभाव नाम देता है और इसे प्रकाश के प्रकीर्णन के रूप में वर्णित करता है।
• यही अध्याय घने वन की चंदवा से छनकर आती सूर्य-रोशनी, और धुएँ से भरे कमरे में प्रवेश करती सूर्य-किरण को इसके दैनिक जीवन के उदाहरणों के रूप में देता है।
• सत्य विलयन से गुज़रने वाली किरण-पुंज कोई दृश्य मार्ग नहीं छोड़ती; कोलॉइडी विलयन से गुज़रने पर छोड़ती है, क्योंकि वहाँ कण अपेक्षाकृत बड़े होते हैं।
• प्रकीर्णित प्रकाश का रंग कण के आकार पर निर्भर करता है — अत्यंत सूक्ष्म कण मुख्यतः नीले प्रकाश को प्रकीर्णित करते हैं, बड़े कण अधिक तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश को प्रकीर्णित करते हैं, और पर्याप्त बड़े कण प्रकीर्णित प्रकाश को श्वेत दिखा देते हैं।

सामान्य भ्रम

• पाठ्यपुस्तक में विसरित परावर्तन का उल्लेख होने के कारण परावर्तन चुन लेना — जबकि नामित परिघटना अब भी प्रकीर्णन ही है।
• यह मान लेना कि प्रकीर्णित प्रकाश सदैव नीला ही होता है; रंग प्रकीर्णक कणों के आकार पर निर्भर करता है।
• वर्ण-विक्षेपण को, जो प्रिज़्म द्वारा श्वेत प्रकाश को रंगों में विभाजित करता है, प्रकीर्णन के साथ भ्रमित कर देना, जो कणों से प्रकाश को पुनर्निर्दिष्ट करता है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  प्रकाश-किरण-पुंज का मार्ग तब स्पष्ट रूप से दिखाई देता है जब किरण-पुंज किसके बीच से गुज़रती है

  • (a)जल में साधारण नमक का सत्य विलयन
  • (b)जल में तनु किए गए दूध जैसा कोलॉइडी विलयन
  • (c)आसुत जल (distilled water)
  • (d)निर्वात (vacuum)
  उत्तर(b) जल में तनु किए गए दूध जैसा कोलॉइडी विलयन — अपेक्षाकृत बड़े कोलॉइडी कण किरण-पुंज को बगल में प्रकीर्णित कर उसका मार्ग दृश्य बना देते हैं, जबकि सत्य विलयन के कण ऐसा करने के लिए बहुत सूक्ष्म होते हैं।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  वायुमंडल में अत्यंत सूक्ष्म कण मुख्यतः किसे प्रकीर्णित करते हैं

  • (a)लाल प्रकाश
  • (b)नीला प्रकाश
  • (c)अवरक्त विकिरण (infrared radiation)
  • (d)सभी तरंगदैर्घ्य समान रूप से
  उत्तर(b) नीला प्रकाश — अत्यंत सूक्ष्म कण मुख्यतः छोटी नीली तरंगदैर्घ्य को प्रकीर्णित करते हैं, जबकि बड़े कण अधिक तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश को प्रकीर्णित करते हैं।