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विद्युतचुम्बकीय तरंगें
यह समझने के लिए कि प्रकाश सूर्य से पृथ्वी तक कैसे जाता है, आपको यह समझना होगा कि प्रकाश क्या है। प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है - बहुत तेज़ी से विद्युत और चुंबकीय ऊर्जा की एक लहर। कई अलग-अलग विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं, और प्रकार दोलन की गति से निर्धारित होता है। उदाहरण के लिए, रेडियो तरंगें प्रकाश की तुलना में अधिक धीरे-धीरे दोलन करती हैं, जबकि एक्स-रे बहुत तेजी से दोलन करते हैं। ये विद्युत चुम्बकीय तरंगें फोटॉन नामक छोटे पैकेट में यात्रा करती हैं। क्योंकि प्रकाश तरंगों और फोटॉन पैकेट दोनों में यात्रा करता है, यह एक लहर और एक कण की तरह व्यवहार करता है।
अंतरिक्ष के माध्यम से यात्रा
अधिकांश तरंगों को यात्रा करने के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि आप किसी तालाब में चट्टान को गिराते हैं, तो यह पानी में लहरें बनाता है। पानी नहीं, लहरें नहीं। क्योंकि प्रकाश में फोटॉन होते हैं, हालांकि, यह अंतरिक्ष के माध्यम से छोटे कणों की धारा की तरह यात्रा कर सकता है। फोटॉन वास्तव में अंतरिक्ष के माध्यम से अधिक तेज़ी से यात्रा करते हैं और रास्ते में कम ऊर्जा खो देते हैं, क्योंकि उन्हें धीमा करने के तरीके में कोई अणु नहीं होते हैं।
वातावरण
जब प्रकाश सूर्य से अंतरिक्ष की यात्रा करता है, तो प्रकाश की सभी आवृत्तियाँ एक सीधी रेखा में यात्रा करती हैं। जब प्रकाश वायुमंडल से टकराता है, हालांकि, फोटोन गैस के अणुओं से टकराने लगते हैं। लाल, नारंगी और पीले रंग के फोटॉन में लंबे तरंग दैर्ध्य होते हैं और ये गैस के अणुओं के माध्यम से सही यात्रा कर सकते हैं। हरे, नीले और बैंगनी फोटॉन, हालांकि, छोटे तरंग दैर्ध्य होते हैं, जो अणुओं को आसानी से उन्हें अवशोषित करने की अनुमति देता है। अणु केवल एक पल के लिए फोटॉन पर रहते हैं, फिर उन्हें एक यादृच्छिक दिशा में फिर से शूट करते हैं। इसी कारण आकाश नीला दिखाई देता है। इनमें से कई बिखरे हुए फोटॉन पृथ्वी की ओर उड़ते हैं, जिससे आकाश दमकने लगता है। यही कारण है कि सूर्यास्त लाल दिखते हैं। सूर्यास्त के समय, फोटॉन को आपकी आंखों तक पहुंचने से पहले वातावरण की एक बड़ी परत के माध्यम से यात्रा करनी होती है। लाल, नारंगी और पीले रंग की परतों को छोड़कर उच्च आवृत्ति के फोटॉन अधिक अवशोषित होते हैं।