കടലി​െൻറ നീല നിറവും സി.വി. രാമനും തമ്മിൽ എന്താണ്​ ബന്ധം?

ആകാശത്തി​െൻറ നീല നിറത്തിന്​ കാരണം നിർവചിച്ച ശാസ്​ത്രജ്ഞനായ റാലേ പ്രഭു നേരിട്ട വലിയൊരു ചോദ്യമായിരുന്നു എന്തുകൊണ്ട്​ കടലിന്​ നീല നിറം എന്നത്​. ആകാശത്തി​െൻറ പ്രതിഫലനമാണ്​ കടലി​െൻറ നീല നിറത്തിന്​ കാരണമെന്ന്​ റാ​േല വിശദീകരിച്ചു. ഈ വിശദീകരണം ഒരു പാട്​ കാലം ശാസ്​ത്രലോകം വിശ്വസിച്ചു.

1921ൽ സർ സി.വി. രാമൻ ഇംഗ്ലണ്ടിൽനിന്നും ഇന്ത്യയിലേക്ക്​ കടൽമാർഗം യാത്ര ചെയ്യു​േമ്പാൾ അദ്ദേഹത്തിന്​ റാ​േലയുടെ വിശദീകരണത്തിന്​ സംശയം തോന്നി. കാരണം കടൽ ക്ഷോഭിച്ചിരിക്കു​േമ്പാഴും ആകാശത്ത്​ കാർമേഘങ്ങൾ നിറഞ്ഞിരിക്കു​േമ്പാഴുമെല്ലാം കടൽ നീല നിറത്തിൽതന്നെയാണ്​. ആകാശത്തി​െൻറ പ്രതിഫലനമാണിതിനുകാരണമെങ്കിൽ ആകാശം കാർമേഘംകൊണ്ട്​ നിറഞ്ഞിരിക്കു​േമ്പാൾ കടൽ കറുത്തിരിക്കണമല്ലോ?

കൊൽക്കത്തയിലെത്തിയ സി.വി രാമൻ തന്മാത്രയും ​പ്രകാശവും തമ്മിലുള്ള പരസ്​പര പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച്​ പഠിച്ചു. തുടർന്ന്​ തൊട്ടടുത്ത വർഷം റോയൽ സൊ​ൈസറ്റി ജേണലിൽ പ്രകാശവും തന്മാത്രയും തമ്മിലുള്ള പരസ്​പര പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച്​ പ്രബന്ധം തയാറാക്കി അയച്ചുകൊടുത്തു. ഇത​ു പിന്നീട്​ പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടു. 'രാമൻ പ്രഭാവം' എന്ന പേരിൽ ഇതറിയപ്പെട്ടു.

കടലി​െൻറ ഉപരിതലത്തിലെ നീല നിറത്തിനു​ കാരണം പ്രകാശം ജലതന്മാത്രകളിൽ തട്ടിച്ചിതറുന്നതാണ്​​. ഇതു സാധാരണ പ്രകാശ വിസരണം എന്ന പ്രതിഭാസംതന്നെയാണ്​. പക്ഷേ, കടലിലെ ആഴമേറിയ ഭാഗങ്ങളിലെ കടുത്ത നീല നിറത്തിനു​ കാരണം പ്രകാശത്തി​െൻറ ആഗിരണം കൂടിയാണ്​. അതായത്,​ പ്രകാശം ജലത്തിലൂടെ കൂടുതൽ ദൂരം സഞ്ചരിക്കു​േമ്പാൾ ഊർജം കുറഞ്ഞ തരംഗ ദൈർഘ്യം കൂടിയ പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. തുടർന്ന്​ തരംഗ ദൈർഘ്യം കുറഞ്ഞ ഊർജം കൂടുതലുള്ള നീല നിറത്തോടടുത്ത ഭാഗം മാത്രം കാണപ്പെടുന്നു. കടലി​െൻറ നീല നിറ​െത്ത സി.വി. രാമൻ വിശദീകരിച്ചതിങ്ങനെയാണ്​. ഈ രാമൻ പ്രഭാവത്തി​െൻറ കണ്ടെത്തലിന്​ 1930ൽ അദ്ദേഹത്തിന്​ ഭൗതികശാസ്​ത്രത്തിനുള്ള നൊ​േബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു.

രാമൻ പ്രഭാവവും നിറവും

തന്മാത്രകളിൽ പ്രകാശം പതിക്കു​േമ്പാൾ റാ​േല പ്രതിഭാസം മാത്രമല്ല സംഭവിക്കുന്നത്​. പ്രകാശത്തെ തന്മാത്ര ആഗിരണം ചെയ്​ത്​ അൽപം കൂടി തരംഗ ദൈർഘ്യം കൂടിയതും ഊർജം കുറഞ്ഞതുമായ മറ്റൊരു തരംഗം കൂടി ഉത്സർജിക്കും. ത​ന്മാത്രയുടെ കൈയിൽ അൽപം കൂടി ഊർജം ബാക്കിയുള്ളതിനാൽ അത്​ ഉത്തേജിതമായിരിക്കും. ഉത്തേജിതമായ ഒരു തന്മാത്രയിലാണ്​ പ്രകാശം പതിക്കുന്നതെങ്കിലോ തന്മാത്ര ആ പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്​ത്​ ​ൈകയിലുള്ള ഊർജവും ചേർത്ത്​ കൂടുതൽ ഊർജമുള്ള തരംഗ ദൈർഘ്യം കുറഞ്ഞ പ്രകാശ തരംഗത്തെയാകും പുറപ്പെടുവിക്കുക.

ചുരുക്കത്തിൽ രാമൻ പ്രകീർണനത്തിൽ മൂന്ന്​ വിഭാഗം തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്​ടിക്കപ്പെടും

1. തരംഗ ദൈർഘ്യം മാറാത്ത റാലേവിസരണത്തിന്​ സമമായ തരംഗങ്ങൾ

2. തരംഗ ദൈർഘ്യം കൂടിയ തരംഗങ്ങൾ -ഇവയെ സ്​റ്റോക്ക്​​ രേഖകൾ (stoke lines) എന്നു വിളിക്കും

3. തരംഗ ദൈർഘ്യം കുറഞ്ഞ തരംഗങ്ങൾ -ഇവയെ ആൻറിസ്​റ്റോക്ക്​ രേഖകൾ (Anti stoke lines) എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇതാണ്​ രാമൻ പ്രഭാവത്തി​െൻറ കാതൽ.