আলোর প্রতিসরণ আইনের সূত্র - সাধারণ এবং বিশেষ ক্ষেত্রে
আলোর প্রতিসরণ আইনটি বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় এবং রশ্মিগুলি যখন একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমটিতে পড়ে তখন কীভাবে আচরণ করবে তা নির্ধারণ করতে আপনাকে অনুমতি দেয়। এই ঘটনার অদ্ভুততা, এর কারণ এবং অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ সূক্ষ্মতা বোঝা কঠিন নয়। এটি প্রতিসরণের প্রকারগুলি বোঝাও উপযুক্ত, কারণ আইনের নীতিগুলির গণনা এবং ব্যবহারিক ব্যবহারের ক্ষেত্রে এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
আলোর প্রতিসরণ এর ঘটনা কি?
প্রায় সবাই এই ঘটনার সাথে পরিচিত, কারণ এটি দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপকভাবে সম্মুখীন হয়। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি স্বচ্ছ জলের একটি জলাধারের নীচে তাকান তবে এটি সর্বদা এটির চেয়ে কাছাকাছি বলে মনে হয়। অ্যাকোয়ারিয়ামে বিকৃতি দেখা যায়, এই বিকল্পটি প্রায় সবার কাছে পরিচিত। কিন্তু বিষয়টি বোঝার জন্য আমাদের কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ দিক বিবেচনা করতে হবে।
প্রতিসরণ জন্য কারণ
বিভিন্ন মাধ্যমের বৈশিষ্ট্য যার মধ্য দিয়ে আলো যায় এখানে নির্ধারক।তাদের ঘনত্ব প্রায়ই ভিন্ন, তাই আলো বিভিন্ন গতিতে প্রচার করে। এটি এর বৈশিষ্ট্যগুলির উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে।
যখন এটি একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যম পর্যন্ত যায় (যেখানে তারা সংযোগ করে তখন) ঘনত্ব এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের কারণে আলো তার দিক পরিবর্তন করে। বিচ্যুতি ভিন্ন হতে পারে, মিডিয়ার বৈশিষ্ট্যের পার্থক্য যত বেশি হবে, শেষ পর্যন্ত বিকৃতি তত বেশি হবে।
যাইহোক! যখন আলো প্রতিসৃত হয়, তখন এর কিছু অংশ সবসময় প্রতিফলিত হয়।
জীবন থেকে উদাহরণ
প্রশ্নবিদ্ধ ঘটনার উদাহরণ প্রায় সর্বত্রই পাওয়া যাবে, তাই প্রত্যেকেই দেখতে পাবে কিভাবে প্রতিসরণ বস্তুর উপলব্ধিকে প্রভাবিত করে। সবচেয়ে চরিত্রগত বৈকল্পিক নিম্নরূপ:
- আপনি যদি এক গ্লাস জলে একটি চামচ বা একটি টিউব রাখেন তবে আপনি দেখতে পাবেন যে কীভাবে বস্তুটি দুটি মিডিয়ার সীমানা থেকে শুরু করে সোজা হওয়া বন্ধ করে এবং বিচ্যুত হয়। এই অপটিক্যাল বিভ্রমটি প্রায়শই একটি উদাহরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
- গরম আবহাওয়ায়, প্রায়শই অ্যাসফল্টের উপর একটি পুডলের প্রভাব থাকে। এটি এই কারণে যে একটি তীক্ষ্ণ তাপমাত্রার পার্থক্যের জায়গায় (ভূমির কাছেই), রশ্মিগুলি প্রতিসৃত হয় যাতে চোখ আকাশের সামান্য প্রতিফলন দেখতে পায়।
- প্রতিসরণের ফলে মরীচিকাও দেখা দেয়। এখানে সবকিছু আরও জটিল, তবে এই ঘটনাটি কেবল মরুভূমিতেই নয়, পাহাড়ে এমনকি মধ্যম বেল্টেও পাওয়া যায়। আরেকটি বিকল্প হল যখন আপনি দিগন্ত রেখার পিছনে থাকা বস্তুগুলি দেখতে পাবেন।
![আলো প্রতিসরণ আইন - সাধারণ এবং বিশেষ ক্ষেত্রে]()
একটি মরীচিকা প্রকৃতির বিস্ময়গুলির মধ্যে একটি, যা আলোর প্রতিসরণের কারণে অবিকল ঘটে। - প্রতিসরণ নীতিগুলি দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহৃত অনেক বস্তুতেও ব্যবহৃত হয়: চশমা, ম্যাগনিফাইং গ্লাস, দরজার পিফোল, প্রজেক্টর এবং স্লাইড দর্শক, দূরবীন এবং আরও অনেক কিছু।
- প্রশ্নবিদ্ধ আইন প্রয়োগ করে অনেক ধরনের বৈজ্ঞানিক যন্ত্রপাতি কাজ করে। এর মধ্যে রয়েছে মাইক্রোস্কোপ, টেলিস্কোপ এবং অন্যান্য অত্যাধুনিক অপটিক্যাল যন্ত্র।
প্রতিসরণ কোণ কি?
প্রতিসরণ কোণ হল আলোর ব্যাপ্তিযোগ্যতার বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সহ দুটি স্বচ্ছ মিডিয়ার সংযোগস্থলে প্রতিসরণের ঘটনার কারণে যে কোণ তৈরি হয়। এটি প্রতিসৃত সমতলে টানা একটি লম্ব রেখা থেকে নির্ধারিত হয়।
এই ঘটনাটি দুটি আইন দ্বারা সৃষ্ট - শক্তি সংরক্ষণ এবং ভরবেগ সংরক্ষণ। মাধ্যমের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তনের সাথে সাথে তরঙ্গের গতি অনিবার্যভাবে পরিবর্তিত হয়, তবে এর ফ্রিকোয়েন্সি একই থাকে।
প্রতিসরণ কোণ কিসের উপর নির্ভর করে?
সূচক পরিবর্তিত হতে পারে এবং প্রাথমিকভাবে দুটি মাধ্যমের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে যার মধ্য দিয়ে আলো চলে। তাদের মধ্যে বৃহত্তর পার্থক্য, বৃহত্তর চাক্ষুষ প্রতিচ্ছবিতা.
এছাড়াও, কোণ নির্গত তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে। এই প্যারামিটারের পরিবর্তনের সাথে সাথে বিচ্যুতিও ঘটে। কিছু মিডিয়াতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সিও একটি দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে, তবে এই বৈকল্পিকটি সর্বদা পাওয়া যায় না।
অপটিক্যালি অ্যানিসোট্রপিক পদার্থে, কোণ আলোর মেরুকরণ এবং এর দিক দ্বারা প্রভাবিত হয়।
প্রতিসরণ প্রকার
সবচেয়ে সাধারণ হল আলোর স্বাভাবিক প্রতিসরণ, যখন মাধ্যমটির বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের কারণে একটি বৃহত্তর বা কম পরিমাণে আপনি বিকৃতির প্রভাব লক্ষ্য করতে পারেন। কিন্তু অন্যান্য জাত রয়েছে যা সমান্তরালভাবে প্রদর্শিত হয় বা একটি পৃথক ঘটনা হিসাবে দেখা যায়।
যখন একটি উল্লম্ব মেরুকৃত তরঙ্গ একটি নির্দিষ্ট কোণে দুটি মিডিয়ার সীমানায় আঘাত করে (যাকে বলা হয় ব্রুস্টার কোণ), আপনি একটি সম্পূর্ণ প্রতিসরণ দেখতে পাবেন। এই ক্ষেত্রে প্রতিফলিত তরঙ্গ আদৌ থাকবে না।
সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন তখনই লক্ষ্য করা যায় যখন বিকিরণ উচ্চতর প্রতিসরাঙ্ক সূচকের মাধ্যম থেকে কম ঘন মাঝারিতে চলে যায়। এই ক্ষেত্রে দেখা যাচ্ছে যে প্রতিসরণ কোণ আপতন কোণের চেয়ে বেশি। অর্থাৎ বিপরীত সম্পর্ক রয়েছে।এবং, কোণ বৃদ্ধির সাথে সাথে, এটি নির্দিষ্ট মানগুলিতে পৌঁছালে, সূচকটি 90 ডিগ্রির সমান হয়ে যায়।
আপনি যদি মান আরও বাড়িয়ে দেন, তবে রশ্মিটি অন্য মাধ্যমের মধ্যে না গিয়ে দুটি পদার্থের সীমানা থেকে প্রতিফলিত হবে। এই ঘটনাটিকেই বলা হয় সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন।
এখানে আমাদের সূচকগুলির গণনার বিষয়ে একটি ব্যাখ্যা দরকার, কারণ সূত্রটি আদর্শের থেকে আলাদা। এই ক্ষেত্রে এটি এই মত দেখাবে:
পাপ এপ্রিল=n21
এই ঘটনাটি অপটিক্যাল ফাইবার তৈরি করা সম্ভব করেছে, এমন একটি উপাদান যা সীমাহীন দূরত্বে এমন একটি গতিতে প্রচুর পরিমাণে তথ্য প্রেরণ করতে পারে যা অন্য বিকল্পগুলির কাছে অ্যাক্সেসযোগ্য নয়। একটি আয়নার বিপরীতে, এই ক্ষেত্রে, একাধিক প্রতিফলনের সাথেও শক্তির ক্ষতি ছাড়াই প্রতিফলন ঘটে।
অপটিক্যাল ফাইবারের একটি সাধারণ গঠন রয়েছে:
- লাইট-ট্রান্সমিটিং কোর প্লাস্টিক বা কাচ দিয়ে তৈরি। এর ক্রস-সেকশন যত বড়, তথ্যের বৃহত্তর ভলিউম প্রেরণ করা যেতে পারে।
- কোরের আলোর প্রবাহকে প্রতিফলিত করার জন্য খাপটি প্রয়োজনীয় যাতে এটি কেবল এটির মাধ্যমেই ছড়িয়ে পড়ে। এটি গুরুত্বপূর্ণ যে আলোর নির্দেশিকাতে প্রবেশের সময় মরীচিটি সীমার চেয়ে বেশি কোণে পড়ে, তারপরে এটি শক্তির ক্ষতি ছাড়াই প্রতিফলিত হবে।
- প্রতিরক্ষামূলক নিরোধক অপটিক্যাল ফাইবারের ক্ষতি প্রতিরোধ করে এবং প্রতিকূল প্রভাব থেকে রক্ষা করে। এই অংশের জন্য ধন্যবাদ, তারের এছাড়াও ভূগর্ভস্থ পাড়া হতে পারে।
প্রতিসরণ সূত্র কিভাবে আবিষ্কৃত হয়
এই আবিষ্কার দ্বারা করা হয় Willebrord Snellius দ্বারা., একজন ডাচ গণিতবিদ, 1621 সালে। পরীক্ষণের একটি সিরিজের পর, তিনি মৌলিক দিকগুলি প্রণয়ন করতে সক্ষম হন, যা আজ পর্যন্ত কার্যত অপরিবর্তিত রয়েছে।তিনিই প্রথম আপতন এবং প্রতিফলনের কোণের সাইনের অনুপাতের স্থায়িত্ব লক্ষ্য করেছিলেন।
আবিষ্কারের উপাদান সহ প্রথম প্রকাশনাটি ফরাসি বিজ্ঞানী দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল রেনে দেকার্ত।. একই সময়ে, বিশেষজ্ঞদের মতামত ভিন্ন, কেউ কেউ বিশ্বাস করেন যে তিনি স্নেলিয়াসের উপকরণ ব্যবহার করেছিলেন এবং কেউ কেউ নিশ্চিত যে তিনি স্বাধীনভাবে এটি পুনরায় আবিষ্কার করেছিলেন।
প্রতিসরণ সূচকের সংজ্ঞা এবং সূত্র
ঘটনা এবং প্রতিসৃত রশ্মি, পাশাপাশি দুটি মাধ্যমের সংযোগস্থলের মধ্য দিয়ে যাওয়া লম্ব একই সমতলের মধ্যে রয়েছে। প্রতিসরণ কোণের সাইনের সাপেক্ষে আপতন কোণের সাইন একটি ধ্রুবক মান। সংজ্ঞাটি এইরকম শোনাচ্ছে, যা উপস্থাপনায় ভিন্ন হতে পারে, কিন্তু অর্থ সবসময় একই। নীচের ছবিতে গ্রাফিক ব্যাখ্যা এবং সূত্র দেখানো হয়েছে।
এটা সূচক লক্ষনীয় মূল্য প্রতিসরণ পরিমাপের কোনো একক নেই. এক সময়ে, প্রশ্নবিদ্ধ ঘটনার শারীরিক ভিত্তি অধ্যয়ন করার সময়, দুই বিজ্ঞানী একসাথে - ক্রিশ্চিয়ান হাইজেনস... হল্যান্ডের এবং ফ্রান্সের পিয়েরে ফার্মাট একই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন। তার মতে, আপতনের সাইন এবং প্রতিসরণ সাইন মিডিয়ার বেগের অনুপাতের সমান যার মধ্য দিয়ে তরঙ্গ চলে যায়। যদি আলো একটি মাধ্যমের মধ্য দিয়ে অন্যটির চেয়ে দ্রুত যায়, তবে এটি অপটিক্যালি কম ঘন হয়।
যাইহোক! ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি অন্য কোনো পদার্থের তুলনায় বেশি।
স্নেলিয়াসের আইনের শারীরিক অর্থ
যখন আলো শূন্য থেকে অন্য কোন পদার্থে যায়, তখন এটি অনিবার্যভাবে তার অণুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। মাধ্যমের অপটিক্যাল ঘনত্ব যত বেশি হবে, আলো পরমাণুর সাথে তত বেশি যোগাযোগ করবে এবং এর বিস্তারের গতি কম হবে এবং ঘনত্ব যত বেশি হবে প্রতিসরাঙ্ক সূচক তত বেশি হবে।
পরম প্রতিসরণ n অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং ভ্যাকুয়াম থেকে কিছু মাধ্যমের দিকে যাওয়ার সময় আলোর গতি কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা আমাদের বুঝতে দেয়।
আপেক্ষিক প্রতিসরণ (n21) একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে যাওয়ার সময় আলোর গতির পরিবর্তনের পরামিতি দেখায়।
ভিডিওটি গ্রাফিক্স এবং অ্যানিমেশন দিয়ে খুব সহজভাবে 8 ম শ্রেণীর পদার্থবিজ্ঞানের আইন ব্যাখ্যা করে।
প্রযুক্তিতে আইনের সুযোগ
ঘটনাটি আবিষ্কার এবং ব্যবহারিক গবেষণার পর দীর্ঘ সময় পেরিয়ে গেছে। ফলাফলগুলি বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত বিপুল সংখ্যক ডিভাইস বিকাশ এবং প্রয়োগ করতে সহায়তা করেছে, এটি সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণগুলিকে আলাদা করে নেওয়ার মতো:
- চক্ষু সংক্রান্ত যন্ত্রপাতি। বিভিন্ন অধ্যয়ন পরিচালনা করতে এবং প্যাথলজিগুলি সনাক্ত করার অনুমতি দেয়।
- পেট এবং অভ্যন্তরীণ অঙ্গ অধ্যয়নের জন্য ডিভাইস। আপনি একটি ক্যামেরা প্রবর্তন ছাড়াই একটি পরিষ্কার চিত্র পেতে পারেন, যা প্রক্রিয়াটিকে ব্যাপকভাবে সরল করে এবং গতি বাড়ায়।
- টেলিস্কোপ এবং অন্যান্য জ্যোতির্বিদ্যার সরঞ্জাম, প্রতিসরণের জন্য ধন্যবাদ, আপনাকে এমন চিত্রগুলি পেতে দেয় যা খালি চোখে দৃশ্যমান নয়।
![আলোর প্রতিসরণ আইনের সূত্র - সাধারণ এবং বিশেষ ক্ষেত্রে]()
টেলিস্কোপের লেন্সে আলোর প্রতিসরণ আলোকে ফোকাসে সংগ্রহ করতে দেয়, গবেষণার উচ্চ নির্ভুলতা নিশ্চিত করে। - বাইনোকুলার এবং অনুরূপ যন্ত্রগুলিও উপরে বর্ণিত নীতিগুলির উপর ভিত্তি করে কাজ করে। এর মধ্যে মাইক্রোস্কোপও রয়েছে।
- ফটো এবং ভিডিও সরঞ্জাম, আরও সঠিকভাবে এর অপটিক্স আলোর প্রতিসরণ ব্যবহার করে।
- ফাইবার-অপটিক লাইন যা যেকোনো দূরত্বে প্রচুর পরিমাণে তথ্য প্রেরণ করে।
ভিডিও পাঠ: আলোর প্রতিসরণ সূত্রের উপর উপসংহার।
আলোর প্রতিসরণ একটি ঘটনা যা বিভিন্ন মাধ্যমের বৈশিষ্ট্য দ্বারা সৃষ্ট হয়। এটা লক্ষ্য করা যেতে পারে যেখানে তারা একত্রিত হয়, বিচ্যুতির কোণ পদার্থের মধ্যে পার্থক্যের উপর নির্ভর করে। আধুনিক বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে এই বৈশিষ্ট্যটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।