क्या आपने कभी सोचा है कि प्रकाश आपकी आँखों में कैसे पहुँचता है? यह स्रोत से उत्पन्न होता है जिसे फोटॉन स्रोत कहा जाता है। फोटॉन: एक छोटा इकाई जो प्रकाश और ऊर्जा दोनों को लाता है। ये छोटी चीजें बहुत ही अद्भुत हैं क्योंकि वे लगभग प्रकाश की गति से चलते हैं! इस बिंदु पर, हम फोटॉन के बारे में सब कुछ सीख सकते हैं — वे क्या हैं और किससे वे बीम बनते हैं। ठीक है, तो चलिए और कुछ प्रकाश देखने जाएं! ...
भौतिक विज्ञानी प्रकाश और ऊर्जा को छोटे-छोटे हिस्सों से बना हुआ मानते हैं, जिन्हें 'फोटॉन' कहा जाता है। वे अंतरिक्ष पर भागने वाले छोटे दौड़े हैं। ये उत्पन्न होते हैं जब आवेशित कण, जैसे इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन, अन्य इलेक्ट्रॉन या पॉजिट्रॉन से संघर्ष करते हैं। सामने आने पर विरोधी कण फोटॉन का उत्पादन करते हैं। उदाहरण के लिए, फोटॉन का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत सूर्य है। सूर्य अंतरिक्ष के माध्यम से फोटॉन के रूप में ऊर्जा पृथ्वी तक भेजता है, जिसे हम प्रकाश और गर्मी के रूप में अनुभव करते हैं। सूर्य और उसके फोटॉन की कमी हमारे विश्व को ठंडा और अंधेरा कर देगी!
अधिकांश फोटॉन समान रूप से नहीं बनाए जाते हैं और यह देखने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। इसमें एक 'स्पोंटेनियस एमिशन' (आत्मसंचार) नामक प्रक्रिया होती है। यह तब होती है जब एक इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर से निचले स्तरों में वापस आता है और एक फोटॉन उत्सर्जित करता है। एक गुदगुदी को फुलाया जाने की कल्पना करें—अब, इसे फटा दिखाएं—यह ऊर्जा छोड़ती है! यह प्रक्रिया 'स्टिम्यूलेटेड एमिशन' (उत्तेजित उत्सर्जन) कहलाती है और यह फोटॉनों को उत्पन्न करने का दूसरा तरीका है। और यही लेज़र में होता है। जबकि, लेज़र में फोटॉन एक दिशा में यात्रा करते हैं जिससे अन्य परमाणुओं को अधिक फोटॉन छोड़ने का कारण बनते हैं। यह प्रकाश को एक तीव्र और शक्तिशाली किरण में केंद्रित करता है, जैसा कि हम तब देख सकते हैं जब एक लेज़र पॉइंटर चमकता है!
हमारे पास जो सबसे अच्छे प्रकाश हैं, वे हमारे परिक्षण कक्षों और अस्पतालों में हैं। एक तीव्र किरण स्रोत को सिंक्रोट्रॉन द्वारा प्रदर्शित किया जा सकता है, इसे एक बहुत ही चमकीले प्रकाश के रूप में जाना जाता है। यह एक विशेष यंत्र है क्योंकि यह प्रकाश उत्पन्न करता है इलेक्ट्रॉन्स को लगभग प्रकाश की गति तक त्वरित करके और चुंबकों के कारण घुमाकर। और यह बहुत-बहुत सारे फोटॉन्स उत्पन्न करता है जिन्हें शोधकर्ताओं को विभिन्न सामग्रियों और छोटी-छोटी जीवित चीजों को बहुत छोटे आकारों में देखने के लिए उपयोग किया जा सकता है। यह ऐसा है जैसे वैज्ञानिकों को एक प्रकाश-आधारित सुपर-अगgrandifying glass दिया गया हो जो उन्हें ऐसी चीजें देखने की अनुमति देता है जिनका आकार हमारे दिमाग की समझ से भी छोटा है।
एकमात्र बात है... फोटॉन बहुत अजीब होते हैं और उनके कुछ विशेषताएँ होती हैं! भार नहीं प्रकट होता, बल्कि ऊर्जा। यह मतलब है कि वे प्रकाश के साथ यात्रा कर सकते हैं। रोचक बात यह है कि फोटॉन पार्टिकल और लहरें दोनों हो सकते हैं (एक तरंग का क्वांटम)। वे रंग प्रतिबिंबित करते हैं और प्रत्येक रंग की अलग तरंगदैर्घ्य होती है। यह इसलिए है क्योंकि विभिन्न रंगों का प्रकाश विभिन्न तरीकों से यात्रा करता है—उदाहरण के लिए, लाल प्रकाश की तरंगदैर्घ्य नीले प्रकाश की तुलना में लंबी होती है, इसलिए जब लाल और नीला प्रकाश एक साथ छूटते हैं, तो वे अलग-अलग गति से चलते हैं। और यह रंगों का मिश्रण ही हमें वर्षा का तारा देखने का कारण बनता है!
प्रकाश कण बन सकते हैं... प्रकृति में, सूरज के रूप में या वे लेजर और सिंक्ट्रॉन आधारित अधिक उन्नत प्रौद्योगिकी के साथ कृत्रिम रूप से उत्पन्न किए जाते हैं। वे अन्य चीजों द्वारा भी पकड़े जा सकते हैं, जैसे कि पौधे और वे पदार्थ जो उन्हें अलग-अलग ऊर्जा के रूपों में बदल देते हैं (उदाहरण के लिए, रासायनिक जब पौधे बढ़ते हैं या विद्युत जो हमारे उपकरणों के लिए ऊर्जा प्रदान करती है)। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दर्शाता है कि ऊर्जा एक रूप से दूसरे रूप में कैसे परिवर्तित हो सकती है।
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