कुतूहल : ‘रासायनिक’ किरण

एकोणिसाव्या शतकाच्या प्रारंभी इंग्लिश संशोधक विल्यम वोलास्टन याने वर्णपट अधिक स्पष्ट दिसण्यासाठी छोटय़ा गोलाकार छिद्राऐवजी रेखाछिद्राचा (स्लीट) वापर केला. त्यानंतर जर्मनीच्या फ्राउनहॉफरने वर्णपटमापकात लोलकाऐवजी विवर्तन जाल (डायफ्रॅक्शन ग्रेटिंग) वापरले. विवर्तन जाल म्हणजे अगदी बारीक समांतर अशा हजारो अपारदर्शक रेषा काढलेली काच असते. या काचेतील पारदर्शक भागातून जेव्हा प्रकाशकिरण पार होतात, तेव्हा त्याचा एकत्रित परिणाम लोलकाप्रमाणेच प्रकाशकिरण तरंगलांबीनुसार वेगळे करण्यात होतो. प्रकाशातले रंग वेगळे करण्यात विवर्तन जाल हे लोलकापेक्षा अधिक परिणामकारक ठरते. या सुधारणा करणाऱ्या वोलास्टनने प्रथम आणि त्यानंतर फ्राउनहॉफरने सूर्याच्या वर्णपटात दिसणाऱ्या काळ्या रेषांची नोंद घेतली. फ्राउनहॉफरने केलेल्या या रेषांच्या पद्धतशीर अभ्यासामुळे, या रेषा कालांतराने ‘फ्राउनहॉफर रेषा’ म्हणून ओळखल्या जाऊ  लागल्या.

जळत्या ज्योतीत जर क्षार घातले, तर त्या ज्योतीला त्या क्षारांनुसार वेगवेगळे रंग प्राप्त होतात. १८२२ साली इंग्लिश संशोधक जॉन हर्शेल याने अशा विविध रंगांच्या ज्योतींचे वर्णपट अभ्यासले आणि विशिष्ट क्षार हे विशिष्ट रंगाचे प्रकाशकिरण उत्सर्जित करत असल्याचे दाखवून दिले. हर्शलच्या या शोधाला अनुसरून, १८५९ साली जर्मनीच्या गुस्ताव किर्शॉफने फ्राउनहॉफरच्या रेषांचे स्पष्टीकरण दिले. किर्शॉफच्या मते, एखादा पदार्थ ज्या तरंगलांबीचे प्रकाशकिरण उत्सर्जित करतो, तो पदार्थ त्याच तरंगलांबीचे प्रकाशकिरण शोषूनही घेऊ  शकतो. सूर्याच्या बाह्य़भागातील कमी तापमान असणाऱ्या वायूंनी सूर्याच्या अंतर्भागाकडून येणारे विशिष्ट प्रकाशकिरण शोषल्यामुळे या फ्राउनहॉफर रेषा निर्माण होतात. वर्णपटातील उत्सर्जन रेषांप्रमाणे, या ‘शोषण रेषां’चे स्वरूपही मूलद्रव्यांनुसार वेगवेगळे असते. वर्णपट हा मूलद्रव्यांशी निगडित असल्याने, अल्पावधीतच वर्णपटशास्त्र हे रासायनिक विश्लेषणाचे महत्त्वाचे साधन ठरले. नव्या मूलद्रव्यांचा शोध लावण्यातही वर्णपटशास्त्राने कळीची भूमिका बजावली.

डॉ. वर्षां चिटणीस

मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२

office@mavipamumbai.org