লেন্স হল স্বচ্ছ বস্তু যা সূর্যালোককে প্রতিসরণ করতে পারে। এগুলি প্রধানত কাচ দিয়ে তৈরি। "প্রতিসৃত আলো" শব্দগুলি ঘটনা আলোক রশ্মির প্রচারের দিক পরিবর্তন করার ক্ষমতাকে বোঝায়। আসুন বিবেচনা করি কিভাবে একটি পাতলা লেন্সে ছবিগুলি তৈরি করা হয়৷
ঐতিহাসিক পটভূমি
প্রাচীন গ্রীক এবং রোমানদের কাছে পরিচিত প্রথম লেন্সগুলি ছিল জলে ভরা গোলাকার কাচের পাত্র। আধুনিক অপটিক্যাল চশমার এই প্রোটোটাইপগুলি আগুন জ্বালানোর জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল৷
১৩ শতকের শেষের দিকে ইউরোপে প্রথম কাচের লেন্স তৈরি হয়েছিল। তারপর থেকে, তাদের উত্পাদন প্রক্রিয়া খুব বেশি পরিবর্তন হয়নি। 17 শতকে আইজ্যাক নিউটনের একমাত্র উদ্ভাবন ছিল আলোকীয় বস্তুর পৃষ্ঠকে পালিশ করার জন্য আলকার ব্যবহার।
অপটিক্যাল চশমা সংগ্রহ এবং ছড়িয়ে দেওয়া
একটি পাতলা লেন্সে চিত্রের নির্মাণ বোঝা সহজ করতে, বিবেচনা করুনপ্রশ্ন হল, অপটিক্যাল চশমা কি? সাধারণভাবে, শুধুমাত্র দুই ধরনের লেন্স রয়েছে, যেগুলি তাদের আকার এবং আলোর প্রবাহ প্রতিসরণ করার ক্ষমতার মধ্যে ভিন্ন। নিম্নলিখিত প্রকারগুলিকে আলাদা করা হয়েছে:
- কনভারজিং লেন্স। এই ধরনের এর কেন্দ্রীয় অংশের পুরুত্ব প্রান্তের পুরুত্বের চেয়ে বেশি। একটি অভিসারী লেন্সের ফলস্বরূপ চিত্রটি তার উপর পড়া আলোর অন্য দিকে তৈরি হয়। এই ধরণের একটি একক বিন্দুতে আলো সংগ্রহ করার ক্ষমতা রয়েছে (ইতিবাচক ফোকাস)।
- ডাইভার্জিং লেন্স। তাদের কেন্দ্রীয় অংশ প্রান্তের চেয়ে পাতলা। তাদের আকৃতির কারণে, এই অপটিক্যাল চশমাগুলি তাদের উপর আলোর ঘটনা ছড়িয়ে দেয়, যা লেন্সের একই দিকে একটি চিত্র গঠনের দিকে নিয়ে যায় যেমন একটি বস্তু থেকে রশ্মি পড়ে। জেনারেট করা ছবি প্রকৃত আইটেমের তুলনায় অনেক ছোট। এই অপটিক্যাল গ্লাস দ্বারা বিক্ষিপ্ত রশ্মিগুলিকে যদি এমনভাবে চলতে থাকে যাতে তাদের উত্স নির্ণয় করা যায়, তবে মনে হবে তারা এর সামনের একটি বিন্দু থেকে বেরিয়ে এসেছে। এই বিন্দুটিকে ফোকাস বলা হয়, যা একটি অপসারিত লেন্সের জন্য নেতিবাচক বা কাল্পনিক।
অপটিক্যাল চশমার বিভিন্ন আকার
বিদ্যমান দুই ধরনের লেন্স বিভিন্ন উপায়ে তৈরি করা যায়। নিম্নলিখিত 6টি ফর্ম আলাদা করা হয়েছে:
- বাইকনভেক্স।
- প্ল্যানো-উত্তল।
- একটি উত্তল মেনিস্কাস (অতল-উত্তল) সহ।
- বাইকনকেভ।
- প্ল্যানো-অবতল।
- একটি অবতল মেনিস্কাস (উত্তল-অতল) সহ।
উত্তল কাচের উপাদান
লেন্সের পদার্থবিদ্যা বোঝার জন্য এবং তৈরি করাপাতলা ইমেজিং লেন্স, এই অপটিক্যাল বস্তুর মৌলিক উপাদান জানা প্রয়োজন। তাদের তালিকা করা যাক:
- অপটিক্যাল সেন্টার (O) হল সেই বিন্দু যার মধ্য দিয়ে আলো প্রতিসরণ না করেই চলে যায়।
- মূল অক্ষ হল একটি সরল রেখা যা অপটিক্যাল সেন্টার এবং মূল ফোকাসের মধ্য দিয়ে যায়।
- প্রধান বা প্রধান ফোকাস (F) হল সেই বিন্দু যার মধ্য দিয়ে আলোক রশ্মি বা তাদের এক্সটেনশনগুলি চলে যায় যদি তারা তার প্রধান অক্ষের সমান্তরাল অপটিক্যাল গ্লাসের উপর পড়ে।
- অক্সিলিয়ারী অক্ষ - যেকোন সরল রেখা যা অপটিক্যাল সেন্টারের মধ্য দিয়ে যায়।
- বক্রতার ব্যাসার্ধ হল দুটি রেডিআই, R1 এবং R2, লেন্স গঠনকারী গোলকগুলির মধ্যে।
- বক্রতার কেন্দ্র - গোলকের দুটি কেন্দ্র, C1 এবং C2, যা অপটিক্যাল কাচের পৃষ্ঠতল গঠন করে।
- ফোকাল দৈর্ঘ্য (f) - ফোকাল পয়েন্ট এবং অপটিক্যাল সেন্টারের মধ্যে দূরত্ব। মানের আরেকটি সংজ্ঞা আছে (f): এটি হল অপটিক্যাল লেন্সের কেন্দ্র থেকে ছবিটির দূরত্ব, যা অসীম দূরে অবস্থিত একটি বস্তুকে দেয়।
অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য
এটি একটি সাধারণ উত্তল কাচ হোক বা জটিল অপটিক্যাল সিস্টেম, যা পৃথক লেন্সের সংগ্রহ, তাদের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য দুটি পরামিতির উপর নির্ভর করে: ফোকাল দৈর্ঘ্য এবং ফোকাল দৈর্ঘ্য এবং লেন্সের ব্যাসের মধ্যে সম্পর্ক।
ফোকাল দৈর্ঘ্য দুটি উপায়ে পরিমাপ করা হয়:
- স্বাভাবিক দূরত্বের এককে, যেমন 10cm, 1m, ইত্যাদি।
- ডায়প্টারে, এটি একটি মান যা ফোকাল দৈর্ঘ্যের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, মিটারে পরিমাপ করা হয়।
উদাহরণস্বরূপ, 1 ডায়োপ্টারের শক্তি সহ একটি অপটিক্যাল গ্লাসের ফোকাল দৈর্ঘ্য 1 মিটার, যেখানে 2টি ডায়োপ্টারের শক্তিযুক্ত একটি লেন্সের ফোকাল দৈর্ঘ্য মাত্র 0.5 মিটার।
একটি লেন্সের ব্যাস এবং ফোকাল দৈর্ঘ্যের সাথে এর সম্পর্ক আলোক সংগ্রহের অপটিক্যাল গ্লাসের ক্ষমতা বা এর আলো আউটপুট নির্ধারণ করে।
লেন্সের মধ্য দিয়ে যাওয়া রশ্মির বৈশিষ্ট্য
8ম শ্রেণীতে স্কুলে, পাতলা লেন্সে ছবি তৈরি করা পদার্থবিদ্যার একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। এই চিত্রগুলি কীভাবে তৈরি করা যায় তা শিখতে, একজনকে শুধুমাত্র মৌলিক ধারণা এবং উপাদানগুলিই নয়, একটি অপটিক্যালি সক্রিয় বস্তুর মধ্য দিয়ে যাওয়া কিছু রশ্মির বৈশিষ্ট্যগুলিও জানা উচিত:
- মূল অক্ষের সমান্তরালে যে কোনো রশ্মি এমনভাবে প্রতিসৃত হয় যে হয় তা ফোকাসের মধ্য দিয়ে যায় (একটি রূপান্তরিত লেন্সের ক্ষেত্রে), অথবা এর কাল্পনিক ধারাবাহিকতা ফোকাসের মধ্য দিয়ে যায় (একটি ক্ষেত্রে ভিন্ন এক)।
- ফোকাসের মধ্য দিয়ে যাওয়া মরীচিটি প্রতিসৃত হয় যাতে এটি মূল অক্ষের সমান্তরালে তার চলাচল অব্যাহত রাখে। উল্লেখ্য যে একটি ডাইভারজিং লেন্সের ক্ষেত্রে, এই নিয়মটি বৈধ যদি এটিতে বিমের ঘটনার ধারাবাহিকতা অপটিক্যাল অবজেক্টের অপর পাশে অবস্থিত ফোকাসের মধ্য দিয়ে যায়।
- যেকোনো আলোর রশ্মি যা লেন্সের কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যায় তা কোনো প্রতিসরণ অনুভব করে না এবং দিক পরিবর্তন করে না।
পাতলা লেন্সে ছবি তোলার বৈশিষ্ট্য
যদিও অপটিক্যাল সংগ্রহ এবং বিক্ষিপ্তচশমার একই বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তাদের প্রত্যেকটিতে চিত্র নির্মাণের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
ছবি তৈরি করার সময়, পাতলা লেন্সের সূত্রটি হল:
1/f=1/do+1/di, যেখানে do এবং di হল অপটিক্যাল সেন্টার থেকে বস্তু এবং এর চিত্রের দূরত্ব।
উল্লেখ্য যে ফোকাল লেংথ (f) কনভার্জিং লেন্সের জন্য ইতিবাচক এবং ডাইভারিং লেন্সের জন্য নেতিবাচক।
একটি সংগ্রহকারী অপটিক্যাল গ্লাসের মধ্য দিয়ে যাওয়া রশ্মির উপরোক্ত বৈশিষ্ট্যের প্রয়োগ নিম্নলিখিত ফলাফলের দিকে নিয়ে যায়:
- যদি বস্তুটি 2f-এর বেশি দূরত্বে অবস্থিত হয়, তাহলে একটি বাস্তব চিত্র পাওয়া যায়, যার আকার বস্তুর চেয়ে ছোট। আমরা এটি উল্টো দেখতে পাই।
- লেন্স থেকে 2f দূরত্বে একটি বস্তু স্থাপন করলে বস্তুটির মতোই একই আকারের একটি বাস্তব উল্টানো চিত্র পাওয়া যায়।
- যদি বস্তুটি f-এর বেশি, কিন্তু 2f-এর কম দূরত্বে থাকে, তবে এটির একটি বাস্তব উল্টানো এবং বর্ধিত চিত্র পাওয়া যায়৷
- যদি বস্তুটি কেন্দ্রবিন্দুতে থাকে, তাহলে অপটিক্যাল গ্লাসের মধ্য দিয়ে যাওয়া রশ্মি সমান্তরাল হয়ে যায়, যার মানে কোনো চিত্র নেই।
- যদি কোনো বস্তু এক ফোকাল দৈর্ঘ্যের কাছাকাছি হয়, তাহলে তার চিত্রটি কাল্পনিক, সরাসরি এবং বস্তুর চেয়ে বড় হবে।
যেহেতু কনভারজিং এবং ডাইভারজিং লেন্সের মধ্য দিয়ে যাওয়া রশ্মির বৈশিষ্ট্য একই রকম, তাই এই ধরনের পাতলা লেন্স দ্বারা প্রদত্ত চিত্রের নির্মাণ একই নিয়ম অনুসারে পরিচালিত হয়।
অঙ্কনবিভিন্ন অনুষ্ঠানের জন্য ইমেজিং
অঙ্কনে, একটি রূপান্তরকারী লেন্স একটি রেখা দ্বারা নির্দেশিত হয় যার প্রান্তে তীরগুলি বাইরের দিকে নির্দেশ করে এবং একটি অপসারণ লেন্সটি ভিতরের দিকে নির্দেশিত প্রান্তে তীর সহ একটি রেখা দ্বারা নির্দেশিত হয়, অর্থাৎ, একে অপরের কাছে।
পাতলা লেন্সে ছবি নির্মাণের জন্য আঁকার বিভিন্ন রূপ, যা পূর্ববর্তী অনুচ্ছেদে আলোচনা করা হয়েছে, নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে৷
যেমন চিত্র থেকে দেখা যায়, সমস্ত ছবি (যেকোনো ধরনের অপটিক্যাল গ্লাসের জন্য এবং তাদের সাপেক্ষে বস্তুর অবস্থান) দুটি বিমের উপর নির্মিত। একটি প্রধান অক্ষের সমান্তরাল নির্দেশিত হয়, এবং অন্যটি অপটিক্যাল কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যায়। এই বিমগুলির ব্যবহার সুবিধাজনক কারণ লেন্সের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে তাদের আচরণ জানা যায়। এছাড়াও নোট করুন যে বস্তুর নীচের প্রান্তটি (এই ক্ষেত্রে লাল তীর) প্রধান অপটিক্যাল অক্ষে অবস্থিত, তাই এটি শুধুমাত্র অবজেক্টের উপরের বিন্দুর চিত্র তৈরি করার জন্য যথেষ্ট। যদি বস্তুটি (লাল তীর) অপটিক্যাল গ্লাসের তুলনায় নির্বিচারে অবস্থিত হয়, তবে এটির উপরের এবং নীচের উভয় অংশের স্বাধীনভাবে একটি চিত্র তৈরি করা প্রয়োজন।
যেকোন ছবি তৈরি করার জন্য দুটি বিমই যথেষ্ট। ফলাফল সম্পর্কে অনিশ্চয়তা থাকলে, তৃতীয় রশ্মি ব্যবহার করে এটি পরীক্ষা করা যেতে পারে। এটি ফোকাসের মাধ্যমে নির্দেশিত হওয়া উচিত (কনভারজিং লেন্সের সামনে এবং ডাইভারজিং লেন্সের পিছনে), তারপরে অপটিক্যাল গ্লাসের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে এবং এতে প্রতিসরণ করার পরে, বিমটি প্রধান অপটিক্যাল অক্ষের সমান্তরাল হবে। যদি একটি পাতলা লেন্সে একটি ছবি নির্মাণের সমস্যা সমাধান করা হয়ডানদিকে, তারপর এটি সেই বিন্দুর মধ্য দিয়ে যাবে যেখানে দুটি প্রধান বিম ছেদ করে।
অপটিক্যাল বস্তু তৈরির প্রক্রিয়া
অধিকাংশ লেন্স অপটিক্যাল লেন্স নামক বিশেষ ধরনের কাচ থেকে তৈরি করা হয়। এই ধরনের গ্লাসে কোন অভ্যন্তরীণ চাপ, বায়ু বুদবুদ এবং অন্যান্য অপূর্ণতা নেই।
লেন্স তৈরির প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন পর্যায়ে হয়। প্রথমে, উপযুক্ত ধাতব সরঞ্জাম ব্যবহার করে অপটিক্যাল গ্লাসের একটি ব্লক থেকে পছন্দসই আকৃতির একটি অবতল বা উত্তল বস্তু কাটা হয়। তারপর আলকাতরা ব্যবহার করে পালিশ করা হয়। চূড়ান্ত পর্যায়ে, অপটিক্যাল গ্লাসটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম টুল ব্যবহার করে আকার পরিবর্তন করা হয় যাতে মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রটি অপটিক্যাল কেন্দ্রের সাথে ঠিক মিলে যায়।
বিভিন্ন ধরনের প্লাস্টিক প্রাপ্তি এবং প্রক্রিয়াকরণের প্রযুক্তির বিকাশের কারণে, লেন্সগুলি এখন ক্রমবর্ধমানভাবে স্বচ্ছ ধরনের প্লাস্টিক থেকে তৈরি হচ্ছে, যেগুলি তাদের কাচের সমকক্ষের তুলনায় সস্তা, হালকা এবং কম ভঙ্গুর।
আবেদনের ক্ষেত্র
অপটিক্যাল চশমা বিভিন্ন দৃষ্টি সমস্যা সমাধানের জন্য ব্যবহার করা হয়। এর জন্য প্লাস্টিকের কন্টাক্ট লেন্স এবং গ্লাস (চশমা সহ) উভয়ই ব্যবহার করা হয়।
এছাড়া, অপটিক্যাল চশমা ফটোগ্রাফিক ক্যামেরা, মাইক্রোস্কোপ, টেলিস্কোপ এবং অন্যান্য অপটিক্যাল যন্ত্রে ব্যবহার করা হয়। তারা লেন্সের একটি সম্পূর্ণ সিস্টেম ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, দুটি অপটিক্যাল চশমা সমন্বিত সহজতম মাইক্রোস্কোপের ক্ষেত্রে, প্রথমটি বস্তুর একটি বাস্তব চিত্র তৈরি করে এবংদ্বিতীয়টি এর ইমেজ বড় করতে ব্যবহৃত হয়। অতএব, পাতলা লেন্সে ছবি নির্মাণের নিয়ম অনুযায়ী দ্বিতীয় গ্লাসটি প্রথম থেকে উপযুক্ত দূরত্বে অবস্থিত।
