আজ আমরা আলোর তরঙ্গ প্রকৃতির সারমর্ম এবং এই সত্যের সাথে সম্পর্কিত "মেরুকরণের ডিগ্রি" ঘটনাটি প্রকাশ করব।
দেখা এবং আলো করার ক্ষমতা
আলোর প্রকৃতি এবং এর সাথে যুক্ত দেখার ক্ষমতা দীর্ঘকাল ধরে মানুষের মনকে উদ্বিগ্ন করে রেখেছে। প্রাচীন গ্রীকরা, দৃষ্টি ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করে, অনুমান করেছিল: হয় চোখ নির্দিষ্ট কিছু "রশ্মি" নির্গত করে যা আশেপাশের বস্তুগুলিকে "অনুভূত" করে এবং এর ফলে ব্যক্তিকে তাদের চেহারা এবং আকৃতি সম্পর্কে অবহিত করে, অথবা জিনিসগুলি নিজেরাই এমন কিছু নির্গত করে যা লোকেরা কীভাবে ধরে এবং বিচার করে। কাজ করে তত্ত্বগুলি সত্য থেকে অনেক দূরে পরিণত হয়েছে: জীবিত প্রাণীরা প্রতিফলিত আলোকে ধন্যবাদ দেখতে পায়। এই সত্যটি উপলব্ধি করা থেকে মেরুকরণের মাত্রা কী তা গণনা করতে সক্ষম হওয়া পর্যন্ত, একটি ধাপ বাকি ছিল - আলো একটি তরঙ্গ বোঝার জন্য।
আলো একটি তরঙ্গ
আলোর আরও বিশদ অধ্যয়নের সাথে, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে হস্তক্ষেপের অনুপস্থিতিতে, এটি একটি সরল রেখায় প্রচার করে এবং কোথাও বাঁক নেয় না। যদি একটি অস্বচ্ছ বাধা মরীচির পথে আসে, তবে ছায়া তৈরি হয় এবং আলো নিজেই কোথায় যায়, লোকেরা আগ্রহী ছিল না। কিন্তু যত তাড়াতাড়ি বিকিরণ একটি স্বচ্ছ মাধ্যমের সাথে সংঘর্ষে, আশ্চর্যজনক ঘটনা ঘটে: মরীচি দিক পরিবর্তন করেছড়িয়ে এবং ম্লান 1678 সালে, H. Huygens পরামর্শ দিয়েছিলেন যে এটি একটি একক সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে: আলো একটি তরঙ্গ। বিজ্ঞানী Huygens নীতি গঠন করেছিলেন, যা পরে ফ্রেসনেল দ্বারা পরিপূরক হয়েছিল। আজকে লোকেরা কীভাবে মেরুকরণের মাত্রা নির্ধারণ করতে জানে তার জন্য ধন্যবাদ৷
Huygens-Fresnel নীতি
এই নীতি অনুসারে, তরঙ্গ সম্মুখের মাধ্যমে পৌঁছানো যেকোন বিন্দু সুসঙ্গত বিকিরণের একটি গৌণ উৎস এবং এই বিন্দুগুলির সমস্ত ফ্রন্টের খাম সময়ের পরবর্তী মুহুর্তে তরঙ্গ ফ্রন্ট হিসাবে কাজ করে। এইভাবে, আলো যদি হস্তক্ষেপ ছাড়াই প্রচার করে, প্রতিটি পরের মুহুর্তে তরঙ্গের সামনে আগেরটির মতোই হবে। কিন্তু যত তাড়াতাড়ি মরীচি একটি বাধা পূরণ করে, অন্য একটি ফ্যাক্টর কার্যকর হয়: ভিন্ন মিডিয়াতে, আলো বিভিন্ন গতিতে প্রচার করে। এইভাবে, যে ফোটনটি প্রথমে অন্য মাধ্যমে পৌঁছাতে সক্ষম হয়েছিল তা বিম থেকে শেষ ফোটনের চেয়ে দ্রুত এতে প্রচার করবে। অতএব, তরঙ্গ সামনে কাত হবে। মেরুকরণের ডিগ্রির সাথে এখনও কোনও সম্পর্ক নেই, তবে এই ঘটনাটি সম্পূর্ণরূপে বোঝার জন্য এটি কেবল প্রয়োজনীয়৷
প্রসেস সময়
এটা আলাদাভাবে বলা উচিত যে এই সমস্ত পরিবর্তনগুলি অবিশ্বাস্যভাবে দ্রুত ঘটছে। শূন্যস্থানে আলোর গতি প্রতি সেকেন্ডে তিন লাখ কিলোমিটার। যে কোনো মাধ্যম আলোকে মন্থর করে, কিন্তু বেশি করে না। একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যম (উদাহরণস্বরূপ, বায়ু থেকে জলে) যাওয়ার সময় তরঙ্গের সামনের দিকটি বিকৃত হওয়ার সময়টি অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত। মানুষের চোখ এটি লক্ষ্য করতে পারে না, এবং কয়েকটি ডিভাইস এই ধরনের সংক্ষিপ্ত সংশোধন করতে সক্ষমপ্রসেস তাই ঘটনাটি বিশুদ্ধভাবে তাত্ত্বিকভাবে বোঝা মূল্যবান। এখন, বিকিরণ কী তা সম্পূর্ণরূপে সচেতন, পাঠক বুঝতে চাইবেন কীভাবে আলোর মেরুকরণের ডিগ্রি বের করা যায়? আসুন তার প্রত্যাশাকে প্রতারিত না করি।
আলোর মেরুকরণ
আমরা ইতিমধ্যে উপরে উল্লেখ করেছি যে বিভিন্ন মিডিয়াতে আলোর ফোটনের গতি ভিন্ন। যেহেতু আলো একটি ট্রান্সভার্স ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ (এটি মাধ্যমটির ঘনীভবন এবং বিরলতা নয়), এর দুটি প্রধান বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
- তরঙ্গ ভেক্টর;
- প্রশস্ততা (এছাড়াও একটি ভেক্টর পরিমাণ)।
প্রথম বৈশিষ্ট্যটি নির্দেশ করে যে আলোর রশ্মিটি কোথায় নির্দেশিত হয় এবং মেরুকরণ ভেক্টর উৎপন্ন হয়, অর্থাৎ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি ভেক্টরটি কোন দিকে পরিচালিত হয়। এটি তরঙ্গ ভেক্টরের চারপাশে ঘোরানো সম্ভব করে তোলে। প্রাকৃতিক আলো, যেমন সূর্য দ্বারা নির্গত, কোন মেরুকরণ নেই। দোলনগুলি সমান সম্ভাবনার সাথে সমস্ত দিকে বিতরণ করা হয়, এমন কোনও নির্বাচিত দিক বা প্যাটার্ন নেই যার সাথে তরঙ্গ ভেক্টরের শেষটি দোদুল্যমান হয়৷
পোলারাইজড আলোর প্রকার
আপনি কীভাবে মেরুকরণের ডিগ্রির জন্য সূত্রটি গণনা করবেন এবং গণনা করবেন তা শিখার আগে, আপনার বুঝতে হবে যে পোলারাইজড আলো কী ধরনের।
- উপবৃত্তাকার মেরুকরণ। এই ধরনের আলোর তরঙ্গ ভেক্টরের শেষ একটি উপবৃত্ত বর্ণনা করে।
- রৈখিক মেরুকরণ। এটি প্রথম বিকল্পের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে। নাম থেকে বোঝা যাচ্ছে, ছবিটি এক দিক।
- বৃত্তাকার মেরুকরণ। অন্যভাবে, একে সার্কুলারও বলা হয়।
যেকোন প্রাকৃতিক আলোকে দুটি পারস্পরিক ঋজু মেরুকৃত উপাদানের যোগফল হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে। এটা মনে রাখা মূল্যবান যে দুটি লম্বভাবে মেরুকৃত তরঙ্গ যোগাযোগ করে না। তাদের হস্তক্ষেপ অসম্ভব, যেহেতু প্রশস্ততার মিথস্ক্রিয়ার দৃষ্টিকোণ থেকে, তারা একে অপরের জন্য বিদ্যমান বলে মনে হয় না। যখন তারা মিলিত হয়, তারা পরিবর্তন না করেই চলে যায়।
আংশিক মেরুকৃত আলো
মেরুকরণ প্রভাবের প্রয়োগ বিশাল। একটি বস্তুর উপর প্রাকৃতিক আলো নির্দেশ করে, এবং আংশিকভাবে পোলারাইজড আলো গ্রহণ করে, বিজ্ঞানীরা পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি বিচার করতে পারেন। কিন্তু আপনি কিভাবে আংশিক মেরুকৃত আলোর মেরুকরণের মাত্রা নির্ধারণ করবেন?
N. A এর জন্য একটি সূত্র আছে। উমভ:
P=(Ilan-Ipar)/(Ilan+I পার), যেখানে Iট্রান্স হল পোলারাইজার বা প্রতিফলিত পৃষ্ঠের সমতলের লম্ব দিকের আলোর তীব্রতা এবং I par- সমান্তরাল। P মান 0 (কোনও মেরুকরণ ছাড়া প্রাকৃতিক আলোর জন্য) থেকে 1 (সমতল পোলারাইজড বিকিরণের জন্য) মান নিতে পারে।
প্রাকৃতিক আলো কি মেরুকরণ করা যায়?
প্রথম নজরে প্রশ্নটি অদ্ভুত। সর্বোপরি, যে বিকিরণে কোন স্বতন্ত্র দিক নেই তাকে সাধারণত প্রাকৃতিক বলা হয়। যাইহোক, পৃথিবীর পৃষ্ঠের বাসিন্দাদের জন্য, এটি কিছু অর্থে একটি অনুমান। সূর্য বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের একটি প্রবাহ দেয়। এই বিকিরণ পোলারাইজড নয়। কিন্তু পাসিংবায়ুমণ্ডলের একটি পুরু স্তরের মাধ্যমে, বিকিরণ একটি সামান্য মেরুকরণ অর্জন করে। তাই প্রাকৃতিক আলোর মেরুকরণের মাত্রা সাধারণত শূন্য হয় না। কিন্তু মূল্য এতই কম যে তা প্রায়ই অবহেলিত হয়। এটি শুধুমাত্র সুনির্দিষ্ট জ্যোতির্বিদ্যাগত গণনার ক্ষেত্রে বিবেচনা করা হয়, যেখানে সামান্যতম ত্রুটি আমাদের সিস্টেমে তারা বা দূরত্বে বছর যোগ করতে পারে।
আলো কেন মেরুকরণ করে?
আমরা উপরে প্রায়ই বলেছি যে ফোটনগুলি ভিন্ন মিডিয়াতে ভিন্নভাবে আচরণ করে। কিন্তু কেন তারা উল্লেখ করেননি। উত্তরটি নির্ভর করে আমরা কোন পরিবেশের কথা বলছি, অন্য কথায়, এটি কোন সামগ্রিক অবস্থায় আছে।
- মাধ্যমটি একটি কঠোরভাবে পর্যায়ক্রমিক গঠন সহ একটি স্ফটিক দেহ। সাধারণত এই জাতীয় পদার্থের গঠনটি নির্দিষ্ট বল - আয়নগুলির সাথে একটি জালি হিসাবে উপস্থাপিত হয়। কিন্তু সাধারণভাবে, এটি সম্পূর্ণরূপে সঠিক নয়। এই ধরনের আনুমানিক প্রায়ই ন্যায়সঙ্গত হয়, কিন্তু একটি স্ফটিক এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের মিথস্ক্রিয়া ক্ষেত্রে নয়। প্রকৃতপক্ষে, প্রতিটি আয়ন তার ভারসাম্যের অবস্থানের চারপাশে দোদুল্যমান হয়, এবং এলোমেলোভাবে নয়, তবে এটির কোন প্রতিবেশী রয়েছে, কোন দূরত্বে এবং তাদের কতগুলি রয়েছে তার সাথে মিল রেখে। যেহেতু এই সমস্ত কম্পন কঠোরভাবে একটি কঠোর মাধ্যম দ্বারা প্রোগ্রাম করা হয়, এই আয়ন শুধুমাত্র একটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত আকারে একটি শোষিত ফোটন নির্গত করতে সক্ষম। এই সত্যটি অন্যটির জন্ম দেয়: বহির্গামী ফোটনের মেরুকরণ কী হবে তা নির্ভর করে যে দিকে এটি স্ফটিকে প্রবেশ করেছে তার উপর। একে বলে প্রপার্টি অ্যানিসোট্রপি।
- বুধবার - তরল। এখানে উত্তরটি আরও জটিল, যেহেতু দুটি কারণ কাজ করছে - অণুর জটিলতা এবংঘনত্বের ওঠানামা (ঘনকরণ-বিরলতা)। নিজেই, জটিল দীর্ঘ জৈব অণুগুলির একটি নির্দিষ্ট কাঠামো রয়েছে। এমনকি সালফিউরিক অ্যাসিডের সহজতম অণুগুলি একটি বিশৃঙ্খল গোলাকার জমাট নয়, তবে একটি খুব নির্দিষ্ট ক্রুসিফর্ম আকার। আরেকটি বিষয় হল যে স্বাভাবিক অবস্থায় তারা সব এলোমেলোভাবে সাজানো হয়। যাইহোক, দ্বিতীয় ফ্যাক্টর (অস্থিরতা) এমন পরিস্থিতি তৈরি করতে সক্ষম যার অধীনে একটি অস্থায়ী কাঠামোর মতো একটি ছোট আয়তনে অল্প সংখ্যক অণু তৈরি হয়। এই ক্ষেত্রে, হয় সমস্ত অণু সহ-নির্দেশিত হবে, অথবা তারা কিছু নির্দিষ্ট কোণে একে অপরের সাথে সম্পর্কিত হবে। যদি এই সময়ে আলো তরলের এই জাতীয় অংশের মধ্য দিয়ে যায় তবে এটি আংশিক মেরুকরণ অর্জন করবে। এটি এই উপসংহারের দিকে নিয়ে যায় যে তাপমাত্রা তরলের মেরুকরণকে দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত করে: তাপমাত্রা যত বেশি হবে, তত বেশি গুরুতর অশান্তি হবে এবং এই ধরনের আরও এলাকা তৈরি হবে। শেষ উপসংহারটি স্ব-সংগঠনের তত্ত্বের জন্য ধন্যবাদ বিদ্যমান।
- বুধবার - গ্যাস। সমজাতীয় গ্যাসের ক্ষেত্রে ওঠানামার কারণে মেরুকরণ ঘটে। এই কারণেই সূর্যের প্রাকৃতিক আলো, বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যায়, একটি ছোট মেরুকরণ অর্জন করে। আর এ কারণেই আকাশের রঙ নীল: সংকুচিত উপাদানগুলির গড় আকার এমন যে নীল এবং বেগুনি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ বিক্ষিপ্ত। কিন্তু যদি আমরা গ্যাসের মিশ্রণ নিয়ে কাজ করি, তাহলে মেরুকরণের মাত্রা গণনা করা অনেক বেশি কঠিন। এই সমস্যাগুলি প্রায়ই জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দ্বারা সমাধান করা হয় যারা একটি নক্ষত্রের আলো অধ্যয়ন করে যা গ্যাসের ঘন আণবিক মেঘের মধ্য দিয়ে গেছে। অতএব, দূরবর্তী ছায়াপথ এবং ক্লাস্টারগুলি অধ্যয়ন করা এত কঠিন এবং আকর্ষণীয়। কিন্তুজ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মোকাবিলা করছেন এবং মানুষকে গভীর স্থানের আশ্চর্যজনক ফটো দিচ্ছেন৷
