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सूर्य का अग्रिम सूर्योदय और विलंबित सूर्यास्त मुख्य रूप से निम्नलिखित में से किसके कारण होता है?
वायुमंडलीय परावर्तन
वायुमंडलीय अपवर्तन
पूर्ण आंतरिक परावर्तन
प्रकाश का विक्षेपण
वायुमंडलीय अपवर्तन
अग्रिम सूर्योदय और विलंबित सूर्यास्त पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा सूर्य के प्रकाश के अपवर्तन के कारण होते हैं। जैसे ही सूर्य का प्रकाश वायुमंडल की सघन परतों में प्रवेश करता है, यह अभिलंब की ओर झुक जाता है, जिससे हम सूर्य को तब भी देख पाते हैं जब वह भौतिक रूप से क्षितिज के नीचे होता है।
अग्रिम सूर्योदय और विलंबित सूर्यास्त पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा सूर्य के प्रकाश के अपवर्तन के कारण होते हैं। जैसे ही सूर्य का प्रकाश वायुमंडल की सघन परतों में प्रवेश करता है, यह अभिलंब की ओर झुक जाता है, जिससे हम सूर्य को तब भी देख पाते हैं जब वह भौतिक रूप से क्षितिज के नीचे होता है।
पानी के गिलास में रखे पेंसिल के बारे में सोचें जो सतह पर मुड़ी हुई दिखाई देती है; पृथ्वी के चारों ओर वायु-घनत्व प्रवणता (gradient) भी इसी तरह काम करती है, जो ग्रह की वक्रता के चारों ओर सूर्य के प्रकाश को 'मोड़ती' है।
R-A-D (Refraction = Advanced/Delayed)
Δt≈2 minutes — वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण प्रति सूर्योदय या सूर्यास्त घटना में कुल समय लाभ
μ=sinrsini — स्नेल का नियम जो अंतरापृष्ठों पर प्रकाश के मुड़ने को नियंत्रित करता है
पृथ्वी का वायुमंडल अलग-अलग प्रकाशीय घनत्व वाली परतों से बना है, जो सतह के करीब आने पर बढ़ती जाती है। जब सूर्य का प्रकाश इन परतों में प्रवेश करता है, तो यह वायुमंडलीय अपवर्तन से गुजरता है, जिससे किरणें एक वक्र पथ का अनुसरण करती हैं। यह घटना सूर्य की स्थिति में एक आभासी बदलाव लाती है, जिससे यह वास्तविक सूर्योदय से लगभग 2 मिनट पहले और वास्तविक सूर्यास्त के 2 मिनट बाद दिखाई देता है।
अपवर्तन वायुमंडल के अपवर्तनांक में प्रवणता (gradient) के कारण होता है।
इस प्रभाव के कारण देखे गए समय में कुल अंतर प्रति दिन लगभग 4 मिनट है।
समान अपवर्तक प्रभावों के कारण सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सूर्य चपटा दिखाई देता है।
सौर डिस्क के स्पष्ट रूप से चपटे होने की व्याख्या
खगोलीय और स्पष्ट सूर्योदय/सूर्यास्त समय के बीच विसंगति को समझना
स्थिति में स्पष्ट बदलाव लगभग 0.5° है।
विकल्प A गलत है क्योंकि परावर्तन प्रकाश की दिशा को वापस उसी माध्यम में बदल देता है।
विकल्प C गलत है क्योंकि पूर्ण आंतरिक परावर्तन केवल तभी होता है जब प्रकाश सघन से विरल माध्यम में क्रांतिक कोण से अधिक कोण पर यात्रा करता है।
विकल्प D गलत है क्योंकि विक्षेपण इंद्रधनुष की तरह प्रकाश को उसके घटक रंगों में विभाजित करने के लिए जिम्मेदार है।
B सही है — वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण प्रकाश वायुमंडल में अलग-अलग घनत्व वाली परतों से गुजरते समय मुड़ जाता है, जिससे सूर्य की स्थिति का भ्रम पैदा होता है।
याद रखें कि खगोलीय पिंडों की स्थिति में सभी 'स्पष्ट' (आभासी) परिवर्तन (जैसे तारों का टिमटिमाना या सूर्य का चपटा आकार) लगभग हमेशा वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण होते हैं।