बर्फ पांढरा का दिसतो?

कथा – प्रा. देवबा पाटील

रूप त्या दिवशीही रोजच्यासारखी तयारी करून आजोबांसोबत फिरायला निघाला.
“मग बर्फ का पांढरा दिसतो आजोबा?” स्वरूपने पुन्हा तोच प्रश्न केला.

“पाण्यामधून सूर्यकिरण आरपार जातात. त्यामुळे पाणी हे रंगहीन दिसते; परंतु पांढऱ्या रंगाच्या वस्तूवर हे प्रकाशकिरण पडले, तर त्या प्रकाशकिरणांतील सातही रंगांचे समप्रमाणात परावर्तन होते म्हणजे त्या पांढ­ऱ्या पदार्थावरून हे सूर्यकिरण सारख्याच प्रमाणात मागे परत येतात व ती वस्तू आपणांस पांढरी दिसते. बर्फाच्या तुकड्यातील रेणू हे विशिष्ट अंतरावर असतात व त्यामुळे त्यांच्यातून प्रकाशकिरण आरपार निघून जातात. म्हणून बर्फ हा पारदर्शक दिसतो; परंतु तरीही बर्फ हा पांढरा दिसतो त्याचे कारण असे की, बर्फामध्ये विशिष्ट आकाराचे पाण्याचे असंख्य अपारदर्शक स्फटिक कण असतात. या ठरावीक आकारांच्या पाण्याच्या गोठलेल्या कणांमुळे प्रकाशकिरण सर्व दिशांनी समप्रमाणात परावर्तित होतात व म्हणून पाण्याला जरी रंग नसला तरी आपणांस बर्फ पांढरा दिसतो.” आनंदरावांनी सांगितले.

“आजोबा, उन्हात बर्फावरून चालताना डोळ्यांना काळा चष्मा का लावतात?” स्वरूपने विचारले.
आनंदराव म्हणाले, “बर्फात जेवढी थंडी असते तेवढेच वातावरण स्वच्छही असते. हवेत धूलिकण, धूर नसल्याने हवाही एकदम स्वच्छ असते. त्यामुळे सूर्यकिरणही तसेच स्वच्छ म्हणजे अतिशय तेजस्वी व प्रखर असतात. सूर्यप्रकाशात अदृश्य असे अतिनील किरणही असतात. हे किरण डोळ्यांना खूप घातक असून त्यामुळे अंधत्व येते. साध्या जमिनीवरून सूर्यकिरण परावर्तित होतात तेव्हा त्यातील बरेचसे किरण शोषले जातात आणि अनियमित परावर्तनामुळे इतस्तत: विखुरले जातात. त्यामुळे डोळ्यांना त्रास होत नाही; परंतु बर्फाच्या पांढ­ऱ्याशुभ्र व चकचकीत पृष्ठभागामुळे त्यावर पडलेल्या सूर्यप्रकाशाचे पूर्णपणे परावर्तन तर होतेच. आणखी बर्फ हा स्फटिकाकार असल्याने त्याच्या सर्व पैलूंवरून प्रकाशाचे परावर्तन होते आणि किरणांची तीव्रता खूप वाढते. या किरणांमधील अतिनील किरण सरळ डोळ्यांमध्ये शिरून डोळ्यांना इजा करतात. म्हणून उन्हात बर्फावरून चालताना डोळ्यांना काळा चष्मा लावतात. हा काळा चष्मा सूर्यप्रकाशातील घातक अतिनील किरण अडवतो व त्यांपासून डोळ्यांचे रक्षण करतो?”

“चला आता जायचे ना परत घराकडे?” असे म्हणत आजोबा रोजच्याप्रमाणे परत जाण्यासाठी मागे वळले. त्यांच्यासोबत स्वरूपही मागे फिरला. मागे फिरल्यावर पुन्हा “बर्फाचा गोळा विकणारा तर त्याचा मशीनद्वारे बर्फाचा आधी चुरा करतो व तो पुन्हा दोन्ही हातात एकत्र करून दाबतो. मग त्याचा गोळा कसा बनतो हो आजोबा?” स्वरूपने विचारले.
“तुला आवडतो का बर्फाचा गोळा खायला?” आजोबांनी त्याला विचारले.
“हो आजोबा, खूप आवडतो. तसेच उन्हाळ्यात सरबत व लस्सी यात टाकलेला बर्फाचा खडाही खूप आवडतो.” स्वरूप आनंदाने म्हणाला.

“बर्फाचे दोन तुकडे एकमेकांवर जोराने दाबून धरले व नंतर त्यांवरील दाब काढून घेतल्यास त्या दोन्ही तुकड्यांचा मिळून एक एकसंध तुकडा तयार होतो. त्याचे कारण असे आहे की, दोन्ही तुकड्यांवर जोराचा दाब दिल्याने बर्फाचा द्रावणांक म्हणजे द्रव होण्याची मर्यादा कमी होते. त्यामुळे त्या तुकड्यांच्या एकमेकांला टेकलेल्या बाजू किंचितशा वितळतात व त्यांचे तेथे सूक्ष्मपणे पाण्यात रूपांतर होऊन त्या एकमेकाला चिकटतात.

तुकड्यांवरील दाब काढून घेतल्यावर बर्फाचा द्रावणांक पूर्ववत होतो. त्यामुळे वितळताना तयार झालेले पाणी तेथेच गोठून बर्फाचे तुकडे एकसंध होतात. याच क्रियेेमुळे बर्फाचा चुरा मुठीत वा दोन्ही हातात धरून पक्का दाबला असता त्याचा एकसंध गोळा तयार होतो; परंतु बर्फाच्या मोठ्या तुकड्याचे जर लहान लहान तुकडे केले, तर मात्र बर्फ लवकर विरघळतो. कारण लहान तुकड्यांचा पृष्ठभाग वाढतो. त्यामुळे त्यांना मोठ्या तुकड्याच्या मानाने लवकर व जास्त उष्णता मिळते.” आनंदरावांनी छानपैकी नातवाला स्पष्टीकरण दिले.

aअसे सकाळच्या गार हवेत गार बर्फाचे ज्ञान मिळवत स्वरूप आपल्या आजोबांसोबत घरी परतला.