छाया क्या है: छाया कैसे बनती है | छाया के 3 भाग

छाया का निर्माण प्रकाश के अवरोध से होता है। यदि अवरोधक वस्तु का आकार प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के बराबर नहीं है तो प्रकाश अपने प्रसार के मार्ग को नहीं मोड़ता है। इसलिए, किसी वस्तु द्वारा प्रकाश पथ में रुकावट के कारण वस्तु की छाया एक अंधेरे (प्रकाश-रहित) छवि के रूप में बनती है।

लेख का सूचकांक

एक छाया क्या है?

एक छाया किसी व्यक्ति या एक अपारदर्शी वस्तु के गहरे वास्तविक सिल्हूट को संदर्भित करता है जो तब उत्पन्न होता है जब वस्तु या व्यक्ति प्रकाश स्रोत से आने वाले प्रकाश को बाधित करता है। दूसरे शब्दों में, किसी वस्तु की छाया वस्तु के कारण होने वाले प्रकाश के अवरोध से बनने वाली एक गहरी छवि है।

एक छाया पीछे से किसी वस्तु के पास आने वाले प्रकाश के पूरे त्रि-आयामी आयतन को अपने अधीन कर लेती है। एक छाया दो-आयामी सिल्हूट के रूप में प्रकाश की उस मात्रा का क्रॉस सेक्शन है, या अंतरिक्ष में प्रकाश के प्रसार में बाधा डालने वाले व्यक्ति या वस्तु का उलटा प्रक्षेपण है।

छाया कैसे बनती है
अनुप्रस्थ उत्क्रमण प्रभाव प्रदर्शित करने वाली छाया। छवि स्रोत: सीजीपी ग्रेब्रिटिश लाइब्रेरी गेट शैडोसीसी द्वारा 2.0

छाया कैसे बनती है?

हम जानते हैं कि प्रकाश एक सीधी रेखा में फैलता है अर्थात प्रकाश अपने प्रसार पथ को मोड़ता नहीं है यदि अवरोधक वस्तु का आकार प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के बराबर नहीं है। इसलिए, जब कोई वस्तु प्रकाश के मार्ग में खड़ी होती है, तो वह प्रकाश किरणों को फैलने से रोकती है। इस रुकावट के परिणामस्वरूप वस्तु की एक गहरी (प्रकाश-रहित) छवि बनती है जिसे वस्तु की छाया कहा जाता है। छाया निर्माण के लिए वस्तु का अपारदर्शी होना आवश्यक है।

छाया का आकार और आकार

किसी वस्तु की छाया का आकार और आकार कई कारकों पर निर्भर करता है। आम धारणा के विपरीत, छाया पूरी तरह से वस्तु के आकार और आकार पर निर्भर नहीं होती है।

छाया क्या है: छाया कैसे बनती है | छाया के 3 भाग
एक आदमी की लंबी छाया। छवि स्रोत: कोई मशीन-पठनीय लेखक प्रदान नहीं किया गया। टिमोहुमेल मान लिया गया (कॉपीराइट दावों के आधार पर)। मैन शैडोसीसी द्वारा एसए 3.0

कुछ कारक जिन पर छाया का आकार और आकार निर्भर करता है, वे हैं:

  • प्रसार प्रकाश किरण का कोण: जिस कोण पर छाया पड़ती है, वह किसी वस्तु की छाया के आकार और आकार को निर्धारित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। जब प्रकाश सामान्य रूप से या लंबवत रूप से गिरता है, तो बनने वाली छाया की लंबाई कम होती है। जब प्रकाश पुंज और वस्तु के बीच का कोण बढ़ता है तो छाया लम्बी हो जाती है।
  • मौसम के: छाया के आकार, आकार और तीक्ष्णता को निर्धारित करने में मौसम और मौसम बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ग्रीष्मकाल में, एक तेज धूप वाले दिन के दौरान बनने वाली छायाएं तेज होती हैं, और छाया अधिक समय तक बनी रहती है। यदि मौसम में बादल छाए रहते हैं, तो हम धुंधली या कोई छाया नहीं बनते यानि छाया की तीक्ष्णता कम देख सकते हैं। सर्दियों में, छाया कम समय के लिए बनती है।   
  • प्रकाश स्रोत की स्थिति: किसी वस्तु की छाया का आकार और आकार प्रकाश स्रोत की स्थिति से प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए, हम अक्सर देखते हैं कि धूप के दिन हमारी छाया का आकार और आकार बदल जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि सूर्य की स्थिति पूरे दिन बदलती रहती है क्योंकि यह पूर्व से पश्चिम की ओर बढ़ता हुआ प्रतीत होता है। जब सूर्य क्षितिज के पास स्थित होता है, तो बनने वाली छाया लंबाई के मामले में लंबी होती है। जब सूर्य आकाश में ऊपर की ओर स्थित होता है, तो बनने वाली छाया की लंबाई कम होती है। छाया निर्माण पर सूर्य की स्थिति के इस प्रभाव को कृत्रिम रूप से डिजाइन की गई चलती रोशनी द्वारा दोहराया जा सकता है। हालाँकि, दोनों दृष्टिकोणों में अंतर है। सूर्य के प्रकाश के मामले में, यह पृथ्वी है जो चलती है जबकि सूर्य स्थिर रहता है। लेकिन एक प्रकाश स्रोत के मामले में, स्रोत को स्थानांतरित करने के लिए बनाया जाता है जबकि वस्तु अपनी स्थिति में स्थिर रहती है।  
  • उदेश्य: छाया के आकार की प्राथमिक सीमा प्रकाश को अवरुद्ध करने वाली वस्तु द्वारा निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, यदि वस्तु एक गेंद है, तो छाया गोलाकार या अंडाकार होगी। वस्तु एक किताब, या एक बॉक्स होने पर एक आयताकार या वर्गाकार छाया बन जाएगी। मनुष्यों के लिए, छाया विशेष के वास्तविक आकार के अनुसार बनती है।  
  • वस्तु और प्रक्षेपण की सतह के बीच की दूरी: वस्तु और प्रक्षेपण की सतह के बीच की दूरी में वृद्धि के साथ छाया या सिल्हूट का आकार बढ़ता है। इसलिए, यह कहा जा सकता है कि दोनों कारक आनुपातिक हैं। जब वस्तु चलती है, तो वस्तु की गति की गति की तुलना में तेजी से आयामों के संदर्भ में इसकी छाया का विस्तार होने की संभावना है।
  • प्रकाश स्रोत का प्रकार: प्रकाश स्रोत का प्रकार (बड़ा, मध्यम या छोटा) गठित छाया की तीक्ष्णता को निर्धारित करता है। यदि प्रकाश का स्रोत सूर्य की तरह विशाल है, तो छाया की सीमा काफी तेज होती है। जब हम सूर्य के प्रकाश से ट्यूबलाइट की ओर बढ़ते हैं तो यह तीक्ष्णता कम हो जाती है। यदि प्रकाश का स्रोत एक छोटा टॉर्च या सेल फोन है तो बनने वाली छाया धुंधली होती है।

छाया निर्माण से संबंधित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

छाया के विभिन्न भाग कौन से हैं?

छाया के भाग

  1. छाया
  2. penumbra
  3. अंतम्ब्रा

आइए एक छाया के तीन भागों पर एक नजर डालते हैं।

छाया क्या है: छाया कैसे बनती है | छाया के 3 भाग
छाया के भाग: उम्ब्रा, पेनम्ब्रा, अंतुम्ब्रा। छवि स्रोत: कर्णोसगर्भ, आंशिक छाया और अंतम्ब्रा का आरेखसार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित किया गया है, और अधिक विवरण विकिमीडिया कॉमन्स

एक अम्ब्रा क्या है?

उम्ब्रा:

शब्द "अम्ब्रा" लैटिन शब्द "छाया" से आया है। Umbra छाया के अंतरतम क्षेत्र को संदर्भित करता है जो सबसे गहरा प्रतीत होता है। दूसरे शब्दों में, एक छाता छाया के उस हिस्से का प्रतिनिधित्व करता है जहां अवरुद्ध शरीर द्वारा प्रकाश पूरी तरह से बाधित हो जाता है। यदि प्रेक्षक गर्भ के भीतर स्थित है, तो प्रेक्षक को पूर्ण ग्रहण देखने की संभावना है।

एक गोल शरीर के लिए जो प्रकाश के स्रोत के चारों ओर बाधा डालता है, गठित गर्भ में एक सही गोलाकार शंकु का आकार होता है। यदि हम शंकु के शीर्ष से वस्तु और स्रोत को देखने का प्रयास करें, तो दोनों पिंड एक ही आकार के प्रतीत होंगे। गर्भ के शीर्ष और चंद्रमा के बीच की दूरी चंद्रमा से पृथ्वी की दूरी के लगभग बराबर यानि लगभग 384,402 किमी या 238,856 मील प्रतीत होती है। पृथ्वी का व्यास चंद्रमा के व्यास का लगभग 3.7 गुना है, इसलिए, गर्भ की सीमा क्रमशः अनुमानित 1.4 मिलियन किमी या 870,000 मील से अधिक है।

पेनम्ब्रा क्या है?

Penumbra

पेनम्ब्रा शब्द की उत्पत्ति लैटिन शब्द "पेन" से हुई है जिसका अर्थ है "लगभग या लगभग"। पेनम्ब्रा a . है किसी वस्तु की छाया का वह भाग जहाँ प्रकाश पुंज का केवल एक निश्चित भाग आच्छादित पिंड द्वारा बाधित हो जाता है। पेनम्ब्रा क्षेत्र में स्थित एक पर्यवेक्षक केवल आंशिक ग्रहण देखता है। पेनम्ब्रा को अक्सर गर्भ के उपसमुच्चय के रूप में कहा जाता है क्योंकि यह छाया के उस हिस्से का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रकाश के स्रोत के कुछ हिस्से से बनता है जो अस्पष्ट है। नासा की नेविगेशन एंड एंसिलरी इंफॉर्मेशन फैसिलिटी के मुताबिक, गर्भ में मौजूद हिस्सा भी पेनम्ब्रा के अंदर होता है।

एंटुम्ब्रा क्या है?

अंतम्बरा :

"एंटुम्ब्रा" शब्द की उत्पत्ति लैटिन शब्द "एंटे" से हुई है जिसका अर्थ है "पहले"। एंटुम्ब्रा छाया के उस हिस्से को संदर्भित करता है जिसमें से अवरोधक वस्तु पूरी तरह से प्रकाश स्रोत के मध्य क्षेत्र के भीतर स्थित होती है। यदि एक प्रेक्षक को अंतुम्ब्रा क्षेत्र में रखा जाता है, तो वह एक कुंडलाकार ग्रहण देख सकता है, अर्थात ग्रहण शरीर को घेरे हुए प्रकाश का एक चमकीला वलय। प्रेक्षक और प्रकाश स्रोत के बीच की दूरी में कमी के साथ, बाधा शरीर का सापेक्ष आकार तब तक बढ़ता जाता है जब तक कि यह पूर्ण गर्भ नहीं बन जाता।

दिन के समय में परिवर्तन के साथ छाया कैसे बदलती है?

  • किसी वस्तु की छाया का आकार और आकार प्रकाश स्रोत की स्थिति से प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए, हम अक्सर देखते हैं कि धूप के दिन हमारी छाया का आकार और आकार बदल जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि सूर्य की स्थिति पूरे दिन बदलती रहती है क्योंकि यह पूर्व से पश्चिम की ओर बढ़ता हुआ प्रतीत होता है। जमीन पर छाया की वास्तविक लंबाई क्षितिज के संबंध में सूर्य के उन्नयन कोण (θ) के कोटैंजेंट के समानुपाती होती है।
  • सूर्यास्त और सूर्यास्त के दौरान जब उन्नयन कोण θ लगभग 0° के बराबर होता है और इसलिए उन्नयन कोण (θ) का कोटांगेंट के बराबर हो जाता है। चूंकि छाया की लंबाई उन्नयन कोण के कोटैंजेंट के सीधे आनुपातिक होती है, हम कह सकते हैं कि इस मामले में छाया बहुत लंबी होती है। जब सूर्य सीधे ऊपर की ओर स्थित होता है अर्थात सूर्य का प्रकाश वस्तु पर सामान्य या लंबवत रूप से पड़ता है (यह केवल मकर रेखा और कर्क रेखा के बीच के क्षेत्र में संभव है), तो ऊंचाई का कोण 90 ° के बराबर हो जाता है, और खाट ( ) = 0. इस मामले में, गठित छाया लंबाई में छोटी होती है और ज्यादातर वस्तुओं के नीचे सीधे डाली जाती है।
  • छाया का यह गुण लंबे समय से सहायता प्राप्त यात्रियों के लिए बहुत उपयोगी साबित हुआ है। विशेष रूप से बंजर क्षेत्रों जैसे रेगिस्तान, समुद्री मार्ग आदि से यात्रा करते समय।
छाया क्या है: छाया कैसे बनती है | छाया के 3 भाग
लम्बी छाया। छवि स्रोत: फ़ोटो: जॉन लेफ़मैन, स्कुग्गा - यस्ताद-2020सीसी द्वारा 3.0

छाया का रंग क्या है?

जटिल बहुरंगी छायाओं की पीढ़ी को दृश्य कलाकारों द्वारा देखा जाता है जो आम तौर पर विभिन्न स्रोतों से उत्सर्जित या परावर्तित रंगीन प्रकाश से उत्पन्न होते हैं। कुछ कलात्मक तरीके हैं जो छाया के प्रभाव का उपयोग कला के कुछ रूपों को बनाने के लिए करते हैं जैसे कि काइरोस्कोरो, sfumato, और सिल्हूट।

हम अक्सर देख सकते हैं कि दिन के समय, सूर्य के प्रकाश से प्रकाशित एक अपारदर्शी वस्तु की छाया एक नीले रंग की प्रतीत होती है। इसके पीछे मुख्य कारण रेले का प्रकीर्णन है। आकाश समान गुण के कारण नीले रंग का प्रतीत होता है। अपारदर्शी अवरोधक वस्तु सूर्य से आने वाले प्रकाश को अवरुद्ध करने में सक्षम है। हालाँकि, यह आकाश के परिवेशी प्रकाश को अवरुद्ध नहीं कर सकता है, जिसमें वायुमंडल के अणुओं द्वारा नीले प्रकाश के अधिक प्रभावी ढंग से प्रकीर्णन के कारण नीले रंग का रंग होता है। यही कारण है कि छाया नीली दिखाई देती है।

अँधेरे में अब भी परछाईं कैसे आती हैं?

  • हम अंधेरे में छाया की उपस्थिति का निरीक्षण कर सकते हैं क्योंकि जो हम अंधेरे के रूप में देखते हैं उसमें प्रकाश मौजूद है। अंधेरा बल्कि व्यक्तिपरक है। यहां तक ​​कि रात के समय जिसे हम अंधेरा मानते हैं, वहां विभिन्न स्रोतों से प्रकाश होता है जैसे तारे, चंद्रमा, स्ट्रीट लाइट, और बादलों से परावर्तित होने वाली परिवेशी शहर की रोशनी, आदि। ये सभी स्रोत प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं जो रात के दौरान मंद और विसरित छाया पैदा करते हैं। या अंधेरा।
  • एक छाया को सतह पर एक स्थान कहा जा सकता है जहां उस स्थान के आसपास के क्षेत्र में प्रकाश की मात्रा की तुलना में प्रकाश की मात्रा कम होती है। तेज रोशनी में यह अंतर अधिक स्पष्ट होता है अर्थात छाया और आसपास के क्षेत्र के बीच का अंतर बहुत अधिक होता है और इसलिए, हम स्पष्ट रूप से छाया का निर्माण देख सकते हैं।

एक छाया की प्रसार गति क्या है ?

  • वस्तु और प्रक्षेपण की सतह के बीच की दूरी में वृद्धि के साथ छाया या सिल्हूट का आकार बढ़ता है। इसलिए, यह कहा जा सकता है कि दोनों कारक आनुपातिक हैं। जब वस्तु चलती है, तो वस्तु की गति की गति की तुलना में तेजी से आयामों के संदर्भ में इसकी छाया का विस्तार होने की संभावना है।
छाया क्या है: छाया कैसे बनती है | छाया के 3 भाग
छवि क्रेडिट: अनाम, छाया प्रसारसीसी द्वारा एसए 3.0
  • आकार और गति में वृद्धि भी सच है यदि हस्तक्षेप की वस्तु और प्रकाश स्रोत के बीच की दूरी करीब है। हालांकि, यह कहना गलत है कि किसी वस्तु की छाया प्रकाश की गति से तेज गति से यात्रा कर सकती है, भले ही वस्तु और प्रक्षेपण की सतह के बीच की दूरी बड़ी हो (जैसे प्रकाश वर्ष)। प्रकाश की हानि जो छाया को प्रक्षेपित करने के लिए जिम्मेदार है, प्रकाश की गति से प्रक्षेपण सतह की ओर यात्रा कर सकती है।
  • भले ही हम एक दीवार के साथ यात्रा करने के लिए छाया के किनारे को देखते हैं, वास्तव में एक छाया की लंबाई में वृद्धि एक नए प्रक्षेपण के कारण होती है जो हस्तक्षेप करने वाली वस्तु से प्रकाश की गति के बराबर गति से यात्रा करती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक छाया में विभिन्न बिंदुओं के बीच संचार प्रकाश की गति से होने वाले प्रतिबिंब या प्रकाश के हस्तक्षेप की घटना को छोड़कर मौजूद नहीं है। एक छाया, जो बड़ी दूरी (जैसे प्रकाश वर्ष) पर एक क्षेत्र में प्रक्षेपित होती है, छाया के किनारे के साथ इतनी दूरी पर सतहों के बीच सूचना का संचार करने में असमर्थ होती है।

छाया व्युत्क्रम क्या है ?

हम अक्सर देख सकते हैं कि वस्तुओं की छाया जैसे चेन-लिंक्ड बाड़ और समान आकार वाली अन्य वस्तुएं उलटी हो जाती हैं यानी प्रकाश और अंधेरे क्षेत्रों के बीच एक अदला-बदली होती है जब वस्तु प्रक्षेपण की सतह से दूर हो जाती है। चेन-लिंक बाड़ जैसी वस्तुओं में, पहले तो छाया हीरे की तरह दिखाई देती है और छाया की रूपरेखा बाड़ को छूती हुई प्रतीत होती है, लेकिन जैसे-जैसे वस्तु और छाया प्रक्षेपण की सतह के बीच की दूरी बढ़ती है, छाया धुंधली दिखाई देती है .

आखिरकार, हम देख सकते हैं कि यदि बाड़ की ऊंचाई पर्याप्त नहीं है, तो प्रकाश का पैटर्न छाया हीरे और प्रकाश की रूपरेखा की ओर बढ़ जाएगा।

बारिश की छाया क्या है?

रेन शैडो शब्द का प्रयोग उस स्थान का वर्णन करने के लिए किया जाता है जिसमें प्रमुख हवा की दिशा, ऊंचाई और अन्य कारक होते हैं जो क्षेत्र को शुष्क रखते हैं।

छाया क्या है: छाया कैसे बनती है | छाया के 3 भाग
छवि क्रेडिट:मेग स्टीवर्टसीसी द्वारा एसए 2.0विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

"छाया" शब्द का प्रयोग अक्सर किसी भी प्रकार की रुकावट या रुकावट के लिए किया जाता है, न कि केवल प्रकाश की बाधा के लिए। वर्षा छाया शब्द का प्रयोग ऐसे संदर्भ में भी किया जाता है। उन क्षेत्रों में जहां प्राप्त वर्षा की मात्रा कम होती है या क्षेत्र बहुत शुष्क होता है, वर्षा छाया शब्द का प्रयोग उस स्थान का वर्णन करने के लिए किया जाता है जिसमें प्रमुख हवा की दिशा, ऊंचाई और क्षेत्र को शुष्क रखने वाले अन्य कारक होते हैं। यह मूल रूप से एक क्षेत्र में बारिश की कमी का वर्णन करता है। ध्वनिकी में छाया शब्द का ऐसा ही प्रयोग देखा जाता है। एक "ध्वनिक छाया" उस स्थान या क्षेत्र को संदर्भित करता है जहां प्रत्यक्ष ध्वनि का प्रसार अवरुद्ध या अवरुद्ध या किसी अन्य क्षेत्र में बदल जाता है।

छाया पर अंक

Q. एक 6 फीट लंबा आदमी 12 फीट की लंबाई वाली छाया बनाता है। मनुष्य के समान सतह पर 8 फीट के पेड़ के स्थान की छाया की लंबाई कितनी होगी?

उत्तर:. चूंकि मनुष्य और पेड़ एक ही सतह पर हैं, इसलिए उन्हें प्रकाश स्रोत से समान उन्नयन कोण का सामना करना होगा। जैसा कि हम जानते हैं, छाया की लंबाई उन्नयन कोण के कोटैंजेंट के समानुपाती होती है, हम कह सकते हैं कि

खाट(θ) = 12/6 = एल/8

या, एल = 16 फीट

Q. 20 मीटर की ऊंचाई वाली इमारत जमीन पर छाया डालती है। यदि सूर्य का उन्नयन कोण 53° है, तो छाया की लंबाई ज्ञात कीजिए।

उत्तर: जैसा कि हम जानते हैं, छाया की लंबाई उन्नयन कोण के कोटैंजेंट के समानुपाती होती है, हम कह सकते हैं कि

खाट (θ) = एल / 20 एम

या, = एल/20

या, एल = 15m

संचारी चक्रवर्ती के बारे में

छाया क्या है: छाया कैसे बनती है | छाया के 3 भागमैं एक उत्सुक सीखने वाला हूं, वर्तमान में एप्लाइड ऑप्टिक्स और फोटोनिक्स के क्षेत्र में निवेश किया गया है। मैं SPIE (प्रकाशिकी और फोटोनिक्स के लिए अंतर्राष्ट्रीय समाज) और OSI (ऑप्टिकल सोसाइटी ऑफ इंडिया) का एक सक्रिय सदस्य भी हूं। मेरे लेखों का उद्देश्य गुणवत्ता विज्ञान अनुसंधान विषयों को सरल और ज्ञानवर्धक तरीके से प्रकाश में लाना है। अनादि काल से विज्ञान विकसित हो रहा है। इसलिए, मैं विकास में टैप करने और इसे पाठकों के सामने प्रस्तुत करने की पूरी कोशिश करता हूं।

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