সাধারণ আলোর প্রভাব যা প্রত্যেক ব্যক্তি প্রায়ই দৈনন্দিন জীবনে সম্মুখীন হয় তা হল প্রতিফলন এবং প্রতিসরণ। এই নিবন্ধে, আমরা সেই ক্ষেত্রে বিবেচনা করব যখন উভয় প্রভাব একই প্রক্রিয়ার মধ্যে নিজেকে প্রকাশ করে, আমরা অভ্যন্তরীণ মোট প্রতিফলনের ঘটনা সম্পর্কে কথা বলব৷
আলোর প্রতিফলন
আলোর অভ্যন্তরীণ মোট প্রতিফলনের ঘটনাটি বিবেচনা করার আগে, আপনার সাধারণ প্রতিফলন এবং প্রতিসরণের প্রভাবগুলির সাথে পরিচিত হওয়া উচিত। প্রথমটা দিয়ে শুরু করা যাক। সরলতার জন্য, আমরা শুধুমাত্র আলোকেই বিবেচনা করব, যদিও এই ঘটনাগুলি যেকোন প্রকৃতির তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য।
প্রতিফলনকে বোঝানো হয় একটি রেকটিলাইন ট্রাজেক্টোরির পরিবর্তন হিসেবে, যার সাথে একটি আলোর রশ্মি অন্য রেকটিলাইন ট্রাজেক্টোরিতে চলে যায়, যখন এটি তার পথে কোন বাধার সম্মুখীন হয়। একটি আয়নায় একটি লেজার পয়েন্টার নির্দেশ করার সময় এই প্রভাব লক্ষ্য করা যেতে পারে। জলের পৃষ্ঠের দিকে তাকালে আকাশ এবং গাছের চিত্রগুলির উপস্থিতিও সূর্যের আলোর প্রতিফলনের ফলাফল।
নিম্নলিখিত আইনটি প্রতিফলনের জন্য বৈধ: কোণঘটনা এবং প্রতিফলন প্রতিফলিত পৃষ্ঠের লম্বের সাথে একই সমতলে অবস্থিত এবং একে অপরের সমান।
আলোর প্রতিসরণ
প্রতিসরণের প্রভাব প্রতিফলনের অনুরূপ, শুধুমাত্র আলোক রশ্মির পথে বাধা অন্য স্বচ্ছ মাধ্যম হলেই তা ঘটে। এই ক্ষেত্রে, প্রাথমিক মরীচির অংশটি পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত হয় এবং অংশটি দ্বিতীয় মাধ্যমের মধ্যে যায়। এই শেষ অংশটিকে প্রতিসৃত রশ্মি বলা হয় এবং এটি ইন্টারফেসের লম্বের সাথে যে কোণ তৈরি করে তাকে প্রতিসরণ কোণ বলে। প্রতিসৃত রশ্মিটি প্রতিফলিত এবং আপতিত মরীচির মতো একই সমতলে থাকে।
প্রতিসরণের শক্তিশালী উদাহরণ হল পানির গ্লাসে একটি পেন্সিল ভেঙে যাওয়া বা একটি হ্রদের প্রতারণামূলক গভীরতা যখন একজন ব্যক্তি তার নীচের দিকে তাকায়।
গাণিতিকভাবে, এই ঘটনাটি স্নেলের সূত্র ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়েছে। সংশ্লিষ্ট সূত্রটি এইরকম দেখাচ্ছে:
1 পাপ (θ1)=n2 পাপ (θ 2).
এখানে আপতন এবং প্রতিসরণ কোণগুলিকে যথাক্রমে θ1 এবং θ2 হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। n1, n2 প্রতিটি মাধ্যমের আলোর গতি প্রতিফলিত করে। তাদের মিডিয়ার প্রতিসরণ সূচক বলা হয়। এন যত বড় হবে, প্রদত্ত উপাদানে আলো তত ধীর গতিতে ভ্রমণ করবে। উদাহরণস্বরূপ, জলে আলোর গতি বাতাসের তুলনায় 25% কম, তাই এটির জন্য প্রতিসরণ সূচক 1.33 (বাতাসের জন্য এটি 1)।
মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের ঘটনা
আলোর প্রতিসরণের সূত্র একটির দিকে নিয়ে যায়একটি আকর্ষণীয় ফলাফল যখন রশ্মি বড় n সহ একটি মাধ্যম থেকে প্রচার করে। এই ক্ষেত্রে মরীচির কী হবে তা আমাদের আরও বিশদে বিবেচনা করা যাক। আসুন স্নেলের সূত্রটি লিখি:
1 পাপ (θ1)=n2 পাপ (θ 2).
আমরা ধরে নেব যে n1>n2। এই ক্ষেত্রে, সমতা সত্য থাকার জন্য, θ1 অবশ্যই θ2 এর চেয়ে কম হতে হবে। এই উপসংহারটি সর্বদা বৈধ, যেহেতু শুধুমাত্র 0o থেকে 90o পর্যন্ত বিবেচিত হয়, যার মধ্যে সাইন ফাংশন ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে। এইভাবে, কম ঘন একটি (n1>n2) জন্য একটি ঘন অপটিক্যাল মাধ্যম ছেড়ে যাওয়ার সময়, রশ্মি স্বাভাবিক থেকে আরও বেশি বিচ্যুত হয়।
এবার কোণ বাড়াই θ1। ফলস্বরূপ, সেই মুহূর্তটি আসবে যখন θ2 90o এর সমান হবে। একটি আশ্চর্যজনক ঘটনা ঘটে: একটি ঘন মাধ্যম থেকে নির্গত একটি মরীচি এটিতে থাকবে, অর্থাৎ, এটির জন্য দুটি স্বচ্ছ পদার্থের মধ্যে ইন্টারফেস অস্বচ্ছ হয়ে যাবে৷
গুরুত্বপূর্ণ কোণ
কোণ θ1, যার জন্য θ2=90o, বলা হয় মিডিয়ার বিবেচিত জুটির জন্য সমালোচনামূলক। যে কোন রশ্মি ইন্টারফেসকে ক্রিটিকাল অ্যাঙ্গেলের চেয়ে বড় কোণে আঘাত করে তা সম্পূর্ণভাবে প্রথম মাধ্যমে প্রতিফলিত হয়। ক্রিটিকাল অ্যাঙ্গেলের জন্য θc কেউ একটি অভিব্যক্তি লিখতে পারে যা সরাসরি স্নেলের সূত্র থেকে অনুসরণ করে:
sin (θc)=n2 / n1.
যদিদ্বিতীয় মাধ্যমটি বায়ু, তারপরে এই সমতাটি ফর্মে সরল করা হয়েছে:
sin (θc)=1 / n1.
উদাহরণস্বরূপ, জলের জন্য জটিল কোণ হল:
θc=আর্কসিন (1 / 1, 33)=48, 75o.
আপনি যদি পুলের তলদেশে ডুব দেন এবং উপরের দিকে তাকান, আপনি দেখতে পাবেন আকাশ এবং মেঘগুলি কেবল আপনার নিজের মাথার উপরেই ছুটে চলেছে, বাকি জলের পৃষ্ঠে কেবল পুলের দেয়ালগুলি দৃশ্যমান হবে।.
উপরের যুক্তি থেকে, এটা স্পষ্ট যে, প্রতিসরণ থেকে ভিন্ন, মোট প্রতিফলন একটি বিপরীতমুখী ঘটনা নয়, এটি তখনই ঘটে যখন একটি ঘন থেকে কম ঘন মাধ্যমের দিকে চলে যায়, কিন্তু এর বিপরীতে নয়।
প্রকৃতি এবং প্রযুক্তির মোট প্রতিফলন
প্রকৃতিতে সম্ভবত সবচেয়ে সাধারণ প্রভাব, যা সম্পূর্ণ প্রতিফলন ছাড়া অসম্ভব, তা হল রংধনু। রংধনুর রং বৃষ্টির ফোঁটায় সাদা আলোর বিচ্ছুরণের ফল। যাইহোক, যখন রশ্মি এই ফোঁটাগুলির ভিতরে চলে যায়, তখন তারা একক বা দ্বিগুণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন অনুভব করে। তাই রংধনু সবসময় দ্বিগুণ দেখায়।
অভ্যন্তরীণ মোট প্রতিফলনের ঘটনাটি ফাইবার অপটিক প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়। অপটিক্যাল ফাইবারগুলির জন্য ধন্যবাদ, দীর্ঘ দূরত্বে ক্ষতি ছাড়াই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ প্রেরণ করা সম্ভব৷
