அறிவுக்கு ஆயிரம் கண்கள் 18: தீச்சுடரின் வண்ணங்கள்

ஓர் அகல் விளக்கின் படம் வரைந்தால், விளக்கின் சுடருக்கு வண்ணம் தீட்டும்போது மஞ்சள் அல்லது மஞ்சளும் சிவப்பும் கலந்த நிறமும் தருவோம். நிஜத்தில் ஒரு விளக்கின் சுடரில் மஞ்சளும் சிவப்பும் மட்டும்தான் இருக்கின்றனவா? கூர்ந்து கவனித்தால் நீலம், சாம்பல் என்று இன்னும் பல வண்ணங்கள் இருப்பதைக் காண முடியும். விளக்கின் சுடரில் மட்டுமல்ல, மெழுகுவர்த்தி, நம் வீட்டு எரிவாயு அடுப்பு என எல்லாவற்றிலும் இதைக் காண முடியும். ஒன்றிரண்டு சென்டிமீட்டர் நீளமுள்ள ஒரு சுடரில் இவ்வளவு வண்ணங்கள் எப்படி உருவாகின்றன?

விளக்குக்கு ஊற்றும் எண்ணெய், மெழுகு, போன்றவை ஹைட்ரோ கார்பன் வகை வேதிப்பொருள்கள். பெயர் சொல்வது போலவே, இவற்றில் ஹைட்ரஜன், கார்பன் அணுக்கள் மட்டுமே இருக்கின்றன. எரிபொருளாக இருக்கும்போது பிரச்சினையில்லை. ஆனால், நெருப்பைப் பற்ற வைத்த பின்பு உண்டாகும் வெப்பத்தால் காற்றில் இருக்கும் ஆக்ஸிஜனுடன் எரிபொருள் வினைபுரியத் தொடங்கும். அப்போது வெளியிடப்படும் பொருட்களைப் பொறுத்துச் சுடரின் வண்ணங்கள் முடிவாகின்றன.

வெண்சுடர்

சுடரின் அடிப்பக்கத்தில் எப்போதும் தெளிவாக நீல நிறத்தைக் காண முடியும். சுடரின் சூழ் வட்டத்திலும் கொஞ்சம் நீலம் தெரியும். காற்றிலிருக்கும் ஆக்ஸிஜனுடன் எரிபொருள் வினைபுரிந்து கார்பன் டைஆக்ஸைடாகவோ நீராகவோ மாறிவிடும். இவ்வாறு ஓர் எரிபொருள் ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து வெப்பத் தையும் ஒளியையும் வெளியிடுவதை ‘எரிதல் (combustion)’ என்கிறோம். முழுமை யான வினைபுரிதல் நிகழ்ந்தால் மட்டுமே நீல நிறம் கிடைக்கும். முற்றுப்பெறாத எரிதலால் மஞ்சளும் சாம்பலும் கலந்த நிறம் கிடைக்கிறது.

இதில் திரியின் நுனி மட்டும் மிகவும் பிரகாசமான மஞ்சள் நிறத்தில் இருக்கும். இதன் நீட்சியாகவே சுடரின் மேற்புறத்தில் இருக்கும் மஞ்சள் நிறம் வருகிறது. இதற்குக் காரணம் ஹைட்ரோ கார்பனிலிருந்து பிரிந்து வந்த கார்பன் துகள்கள். இங்கே ‘எரிதல்’ நடப்பதில்லை. மாறாக வெப்பத்தை ஒளியாக மாற்றும் ‘வெள்ளொளிர்வு (incandescence)’ என்னும் அற்புதம் நிகழ்கிறது.

ஒரு கம்பியைப் பழுக்கக் காய்ச்சினால் அது சிவந்து தகிப்பதை பார்த்திருக்கலாம். ஒரு பொருளைக் குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு மேல் சூடாக்கும்போது, அந்தப் பொருள் தன்னிடம் இருக்கும் வெப்ப ஆற்றலை, ஒளியாக வெளிவிடும்.

இதுவே ‘வெள்ளொளிர்வு (incandescence)’. தீப்பொறி களாக நாம் பார்ப்பவை வெப்பத்தில் ஒளியை உமிழ்ந்து கொண்டு வெளியேறும் கார்பன் துகள்களே. முன்பு நாம் பயன்படுத்தி வந்த குண்டு பல்புகளில் அதிக சூடான டங்ஸ்டன் கம்பிகள், வெப்ப ஆற்றலை ஒளியாக உமிழ்ந்தன. அங்கே நடந்தது ‘எரிதல்’ அல்ல.

பல வகை ஒளிர்வுகள்

‘சுட்டெரிக்கும்’ சூரியன் என்று நாம் சொன்னாலும், அங்கேயும் ‘எரிதல்’ நடக்கவில்லை. ‘எரிதல்’ நடைபெற ஆக்ஸிஜனும் எரிபொருளும் தேவை. அங்கேதான் ஆக்ஸிஜனே இல்லையே. சூரியனில் இருக்கும் ஹைட்ரஜனும் ஹீலியமும் அணுக்கரு பிணைப்பை நிகழ்த்தி அதிக வெப்பநிலைக்குப் போகும்போது, அது சூரிய ஒளியாக வெளிப்படுகிறது.

உண்மையில் வெப்பத்தை ஒளியாக்கும் அன்றாடப் பயன்பாடுகள் தற்போது வெகுவாகக் குறைந்துவிட்டன. மின்சாரம் துண்டிக்கப்பட்ட நாள்களில் தான் விளக்கு வெளிச்சத்தில் வேலை செய்கிறோம். வெப்பம் இல்லாமல் ஒளியை உண்டாக்குவது பொதுவாக ஒளிர்வு (luminescence) எனப்படுகிறது. வேதி வினை மூலம் ஒளி கிடைத்தால் வேதியொளிர்வு (chemoluminescence). மின்மினிகள், சொறிமீன்கள் (ஜெல்லி) போன்ற உயிரினங்கள் தங்களிடம் இருக்கும்

உயிரிமூலக்கூறுகளின் உதவியால் ஒளியை வெளியிடுகின்றன. இதற்கு உயிரொளிர்வு (bioluminescence) என்று பெயர். ஒரு பொருளிடமிருந்து ஒளியை உள்வாங்கி, மீண்டும் ஒளியை வெளியிட்டால் அது ஒளித்தூண்டல் ஒளிர்வு (photoluminescence). ஒளியின் பண்புகளை மனிதர்கள் பெருமளவில் புரிந்துகொண்டதால், ‘ஒளியை உருவாக்குதல்’ இன்றைக்கு நமக்குக் கைவந்த கலையாகிவிட்டது.

கட்டுரையாளர், இஸ்ரேல் டெக்னியன் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தில் ஆராய்ச்சியாளர் தொடர்புக்கு: hemazephyrs@gmail.com