टॉम टियरनी प्रसिद्ध एल्बम कवर को कक्षा भौतिकी अभ्यास में बदल देता है, और कुछ विसंगतियों को उजागर करता है
इस वर्ष ब्रिटिश रॉक बैंक के 50 वर्ष पूरे हो रहे हैं गुलाबी फ्लोयड ने अपना मौलिक एल्बम जारी किया चंद्रमा की डार्क साइड. एक भौतिकी शिक्षक के रूप में अपने अनुभव से, मैं आपको बता सकता हूं कि आज अधिकांश किशोरों को नाम बताने में कठिनाई होगी एल्बम पर एक एकल ट्रैक. लेकिन उनमें से अधिकांश अभी भी इसे पहचानते हैं प्रतिष्ठित एल्बम कवर, जो एक त्रिकोणीय प्रिज्म के माध्यम से अपवर्तित प्रकाश को दर्शाता है। वास्तव में, मुझे विश्वास है कि यदि छात्रों को कलाकृति दिखाई जाए (भले ही फ्रंट कवर पर कोई भी दिखाई न दे) तो वे एल्बम और बैंड दोनों का नाम बताने में सक्षम होंगे, जिससे यह आज भी भौतिकी कक्षा में एक उपयोगी उपकरण बन जाएगा।
कला के पीछे वास्तविक भौतिकी के संदर्भ में, मैं इस तथ्य को भूल जाऊँगा कि चंद्रमा का कोई वास्तविक "अंधेरा पक्ष" नहीं है - बस एक "दूर का भाग" जिसे हम पृथ्वी से नहीं देख सकते, जैसा चंद्रमा है अच्छी तरह से बंद. मनोरंजक रूप से, इसे एल्बम में भी संदर्भित किया गया है जहां एक पृष्ठभूमि आवाज कहती है "वास्तव में चंद्रमा का कोई अंधेरा पक्ष नहीं है" जोड़ने से पहले "वास्तव में, यह सब अंधेरा है ..." यह, शायद, एक संकेत है तथ्य यह है कि चंद्रमा अपनी रोशनी स्वयं उत्पन्न नहीं करता है?
इन खगोलीय तथ्यों को एक तरफ रखते हुए, डिज़ाइन के दो दिलचस्प पहलू हैं जो सीधे भौतिकी के छात्रों के लिए प्रासंगिक हैं। एक यह है कि - यदि मूल गेटफ़ोल्ड डिज़ाइन पूरी तरह से खोला गया है - तो आपको दो प्रिज्मों से गुज़रती हुई रोशनी वाली एक छवि दिखाई देती है। इसमें, प्रकाश एक प्रिज्म से गुजरने से पहले अपने घटक रंगों में विभाजित हो जाता है, लेकिन फिर दूसरे प्रिज्म से गुजरने से पहले सफेद रोशनी में पुन: संयोजित हो जाता है, और फिर से विभाजित हो जाता है।
जाहिर है, ऐसा रिकॉर्ड दुकानों में दिलचस्प प्रदर्शन की अनुमति देने के लिए किया गया था। फिर भी यह ऑप्टिकल भौतिकी में आइजैक न्यूटन के शुरुआती योगदानों में से एक को दर्शाता है, क्योंकि यह दिखाता है कि कैसे एक प्रिज्म द्वारा सफेद रोशनी को उसके घटक रंगों में फैलाया जाता है, और इसे दूसरे प्रिज्म के माध्यम से कैसे पुन: संयोजित किया जा सकता है। पूर्ववर्ती भौतिकी की दुनिया लेख - "भ्रम का जाल” (मई 2022) - इसमें पहले से ही कुछ त्रुटियों पर एक जीवंत कक्षा चर्चा पर प्रकाश डाला गया है।
लेकिन एल्बम की कलाकृति का एक और पहलू है जो भौतिकी कक्षाओं में भी समान रूप से ध्यान देने योग्य है। क्या हम इसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए कर सकते हैं? अपवर्तनांक (आरआई) मूल छवि में चित्रित प्रिज्म का, और यह पता लगाने के लिए कि यह किसी भी उपलब्ध सामग्री से मेल खाता है? किसी सामग्री का आरआई अनिवार्य रूप से इस बात का माप है कि सामग्री में प्रवेश करते या छोड़ते समय प्रकाश किस हद तक अपवर्तित होता है। इसकी गणना आसानी से की जा सकती है, यदि कोई प्रकाश के पथ और सतह पर समकोण पर खींची गई रेखा के बीच के कोण को माप सकता है, जिसे "सामान्य" के रूप में जाना जाता है।
भ्रम का जाल
मैंने कलाकृति की कुछ प्रतियां मुद्रित कीं और कवर पर सामग्री की आरआई निर्धारित करने के लिए कुछ छात्रों की मदद ली। हमने सामान्य में जोड़ा कि प्रकाश प्रिज्म से कहां टकराता है और कहां से निकलता है, और आपतन और अपवर्तन के विभिन्न कोणों को ध्यान से मापा, जिससे हमें अपवर्तक सूचकांक के लिए मूल्यों की गणना करने की अनुमति मिली। या मुझे अपवर्तक सूचकांक कहना चाहिए - क्योंकि हमने जो खोजा वह कुछ हद तक परेशान करने वाला था।
एक से अधिक आरआई होना अपने आप में कोई समस्या नहीं है। आख़िरकार, स्पेक्ट्रम के दो छोरों पर, बैंगनी प्रकाश के लिए आरआई लाल प्रकाश की तुलना में अधिक होना चाहिए। इसीलिए प्रकाश अपने अलग-अलग रंगों में विभाजित हो जाता है: जब बैंगनी प्रकाश किसी घने पदार्थ में प्रवेश करता है तो लाल प्रकाश की तुलना में कहीं अधिक धीमा हो जाता है, और यही कारण है कि यह एक बड़े कोण से झुकता है। वास्तव में, मैंने पहले से ही विशिष्ट मूल्यों की जाँच कर ली थी और जानता था कि कांच से गुजरने वाली लाल रोशनी के लिए आरआई आमतौर पर लगभग 1.51 है, जबकि बैंगनी रोशनी के लिए यह लगभग 1.53 है। लेकिन चंद्रमा के अंधेरे पक्ष छवि किसी भी तरह का मूल्य उत्पन्न नहीं करती है।
एल्बम कवर पर प्रिज्म के रास्ते में, बैंगनी प्रकाश के लिए आपतन और अपवर्तन के कोण 2.42 का आरआई उत्पन्न करते हैं, जो सामान्य ग्लास के लिए बहुत अधिक है। चारों ओर खोज करने के बाद, हमने पाया कि यह आरआई से काफी मेल खाता है जिंकाइट - एक पारदर्शी खनिज जिसमें मुख्य रूप से जिंक ऑक्साइड होता है। लेकिन जिंकाइट आमतौर पर या तो पीले या लाल रंग में रंगा होता है, इसलिए यह तस्वीर में छवि से शायद ही मेल खाता हो।
हालाँकि, यह वास्तव में कोई मायने नहीं रखता है, क्योंकि सामग्री केवल जिंकाइट या उस मामले के लिए कुछ और नहीं हो सकती है। क्योंकि अगर यह जिंकाइट होता, तो हम लाल बत्ती के लिए समान, हालांकि थोड़ा छोटा, मूल्य की उम्मीद करते। वास्तव में, हमें लाल रंग के लिए 1.15 का मान मिलता है, जो किसी भी सामान्य सामग्री से मेल नहीं खाता है जिसे मैं ट्रैक कर सकता हूं।
मुझे संक्षेप में आश्चर्य हुआ कि क्या प्रिज्म के घनत्व में भिन्नता विसंगतियों का कारण हो सकती है, लेकिन यह भी काम नहीं करता है
ये खराब हो जाता है। जब प्रकाश छवि के दाईं ओर उभरता है, तो वहां मापा गया कोण हमें दो और, पूरी तरह से असंगत, मान देता है: बैंगनी प्रकाश के लिए 1.08, और लाल के लिए 1.85।
मैंने संक्षेप में सोचा कि क्या प्रिज्म के घनत्व में भिन्नता विसंगतियों का कारण हो सकती है, लेकिन यह भी काम नहीं करता है। सीधे शब्दों में कहें तो, यदि कांच का घनत्व (और आरआई) अलग-अलग होता, तो हम उम्मीद करते कि प्रकाश कांच के माध्यम से एक घुमावदार पथ का अनुसरण करता है, जिसका कोई मतलब नहीं है। यह लगभग वैसा ही है जैसे तूफान थोरगर्सनएलबम का कवर डिजाइन करने वाले ने स्नेल और अपवर्तन के नियमों को पूरी तरह से नजरअंदाज करने का फैसला किया।
थॉर्गर्सन के लिए उस पथ का अधिक सटीक और यथार्थवादी संस्करण बनाना इतना कठिन भी नहीं रहा होगा, जिस पथ पर प्रकाश चलना चाहिए। बस ऊपर दी गई छवि को देखें, जो 2017 में ली गई थी मेसन मैक्सवेल – एक शौकिया फ़ोटोग्राफ़र – एक ग्लास प्रिज्म का उपयोग करना. यह दिखाता है क्या गुलाबी फ्लोयड कवर वास्तव में होना चाहिए था.
शायद हम त्रुटियों का कारण कलात्मक लाइसेंस और सामान्य प्रकाशिकी विशेषज्ञता की कमी को बता सकते हैं। शायद अनुरोध से गुलाबी फ्लोयड कीबोर्ड रिचर्ड राइट एक "सरल और बोल्ड" डिज़ाइन के लिए - जो एल्बम के धन, लालच और संघर्ष से जुड़े गहरे विषयों का प्रतीक है - अंततः वैज्ञानिक सटीकता को "ग्रहण" कर दिया गया। किसी भी तरह, 50 साल बाद, यह प्रतिष्ठित छवि यहाँ बनी रहेगी।
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- स्रोत: https://physicsworld.com/a/great-gaffe-in-the-sky-the-erroneous-physics-behind-the-dark-side-of-the-moon/
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