বিকিরণ হল একটি ভৌত প্রক্রিয়া, যার ফলাফল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ ব্যবহার করে শক্তি স্থানান্তর। বিকিরণের বিপরীত প্রক্রিয়াকে শোষণ বলে। আসুন এই সমস্যাটিকে আরও বিশদে বিবেচনা করি, এবং দৈনন্দিন জীবন এবং প্রকৃতিতে বিকিরণের উদাহরণও দিই৷
বিকিরণ সংঘটনের পদার্থবিদ্যা
যেকোন শরীরে পরমাণু থাকে, যেগুলো ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস দ্বারা গঠিত হয়, এবং ইলেকট্রন, যা নিউক্লিয়াসের চারপাশে ইলেকট্রন শেল তৈরি করে এবং ঋণাত্মকভাবে চার্জ করা হয়। পরমাণুগুলি এমনভাবে সাজানো হয় যে তারা বিভিন্ন শক্তির অবস্থায় থাকতে পারে, অর্থাৎ তাদের উচ্চ এবং নিম্ন উভয় শক্তি থাকতে পারে। যখন একটি পরমাণুর সর্বনিম্ন শক্তি থাকে, তখন এটিকে তার স্থল অবস্থা বলা হয়, পরমাণুর অন্য যেকোনো শক্তির অবস্থাকে উত্তেজিত বলা হয়।
একটি পরমাণুর বিভিন্ন শক্তির অবস্থার অস্তিত্ব এই কারণে যে এর ইলেকট্রনগুলি নির্দিষ্ট শক্তি স্তরে অবস্থিত হতে পারে। যখন একটি ইলেক্ট্রন একটি উচ্চ স্তর থেকে একটি নিম্ন স্তরে চলে যায়, তখন পরমাণু শক্তি হারায়, যা এটি একটি ফোটনের আকারে পার্শ্ববর্তী স্থানে বিকিরণ করে - একটি বাহক কণা।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ. বিপরীতে, একটি ইলেকট্রনের নিম্ন স্তর থেকে উচ্চতর স্তরে রূপান্তরের সাথে একটি ফোটন শোষণ হয়।
একটি পরমাণুর ইলেক্ট্রনকে উচ্চতর শক্তি স্তরে স্থানান্তর করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে, যার মধ্যে শক্তি স্থানান্তর জড়িত। এটি বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের বিবেচিত পরমাণুর উপর প্রভাব এবং যান্ত্রিক বা বৈদ্যুতিক উপায়ে এতে শক্তি স্থানান্তর উভয়ই হতে পারে। উপরন্তু, পরমাণু রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে শক্তি গ্রহণ করতে পারে এবং তারপরে ছেড়ে দিতে পারে।
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রাম
পদার্থবিজ্ঞানে বিকিরণের উদাহরণে যাওয়ার আগে, এটি লক্ষ করা উচিত যে প্রতিটি পরমাণু শক্তির নির্দিষ্ট অংশ নির্গত করে। এটি ঘটে কারণ একটি পরমাণুর মধ্যে একটি ইলেকট্রন থাকতে পারে এমন অবস্থাগুলি নির্বিচারে নয়, তবে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত। তদনুসারে, এই রাজ্যগুলির মধ্যে পরিবর্তনের সাথে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি নির্গমন হয়৷
এটি পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা থেকে জানা যায় যে একটি পরমাণুতে ইলেকট্রনিক ট্রানজিশনের ফলে উত্পন্ন ফোটনগুলির একটি শক্তি থাকে যা তাদের দোলন কম্পাঙ্কের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক (একটি ফোটন হল একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ যা বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রচারের গতি, দৈর্ঘ্য এবং ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা)। যেহেতু একটি পদার্থের একটি পরমাণু শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট শক্তি নির্গত করতে পারে, এর অর্থ হল নির্গত ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যও নির্দিষ্ট। এই সমস্ত দৈর্ঘ্যের সেটকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালী বলা হয়।
যদি একটি ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য390 nm এবং 750 nm এর মধ্যে থাকে, তারপরে তারা দৃশ্যমান আলোর কথা বলে, যেহেতু একজন ব্যক্তি তার নিজের চোখ দিয়ে এটি উপলব্ধি করতে পারে, যদি তরঙ্গদৈর্ঘ্য 390 nm এর কম হয়, তবে এই ধরনের তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গগুলি উচ্চ শক্তি রাখে এবং একে অতিবেগুনী, এক্স-রে বলা হয়। বা গামা বিকিরণ। 750 এনএম-এর বেশি দৈর্ঘ্যের জন্য, একটি ছোট ফোটন শক্তি বৈশিষ্ট্যযুক্ত, তাদের বলা হয় ইনফ্রারেড, মাইক্রো- বা রেডিও বিকিরণ।
দেহের তাপীয় বিকিরণ
পরম শূন্য ব্যতীত অন্য যেকোন দেহের তাপমাত্রা শক্তি বিকিরণ করে, এই ক্ষেত্রে আমরা তাপ বা তাপীয় বিকিরণের কথা বলি। এই ক্ষেত্রে, তাপমাত্রা তাপীয় বিকিরণের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালী এবং শরীর দ্বারা নির্গত শক্তির পরিমাণ উভয়ই নির্ধারণ করে। তাপমাত্রা যত বেশি হবে, শরীর তত বেশি শক্তি আশেপাশের স্থানে বিকিরণ করবে এবং এর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালী উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অঞ্চলে তত বেশি স্থানান্তরিত হবে। তাপীয় বিকিরণ প্রক্রিয়া স্টেফান-বোল্টজম্যান, প্ল্যাঙ্ক এবং ভিয়েনের আইন দ্বারা বর্ণিত হয়েছে।
দৈনিক জীবনে বিকিরণের উদাহরণ
উপরে উল্লিখিত হিসাবে, একেবারে যে কোনও শরীর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ আকারে শক্তি বিকিরণ করে, তবে এই প্রক্রিয়াটি সর্বদা খালি চোখে দেখা যায় না, যেহেতু আমাদের চারপাশের দেহগুলির তাপমাত্রা সাধারণত খুব কম থাকে, তাই তাদের বর্ণালী মানুষের এলাকার জন্য অদৃশ্য কম ফ্রিকোয়েন্সিতে অবস্থিত।
দৃশ্যমান পরিসরে বিকিরণের একটি আকর্ষণীয় উদাহরণ হল একটি বৈদ্যুতিক ভাস্বর বাতি। একটি সর্পিল মধ্যে দিয়ে যাওয়ার সময়, বৈদ্যুতিক প্রবাহ টংস্টেন ফিলামেন্টকে 3000 K পর্যন্ত উত্তপ্ত করে। এই ধরনের উচ্চ তাপমাত্রা ফিলামেন্টকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করে, সর্বোচ্চযা দৃশ্যমান বর্ণালীর দীর্ঘ-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অংশে পড়ে।
গৃহে বিকিরণের আরেকটি উদাহরণ হল মাইক্রোওয়েভ ওভেন, যা মানুষের চোখের অদৃশ্য মাইক্রোওয়েভ নির্গত করে। এই তরঙ্গগুলি জলযুক্ত বস্তু দ্বারা শোষিত হয়, যার ফলে তাদের গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় এবং ফলস্বরূপ, তাদের তাপমাত্রা।
অবশেষে, ইনফ্রারেড পরিসরে দৈনন্দিন জীবনে বিকিরণের একটি উদাহরণ হল রেডিয়েটারের রেডিয়েটর। আমরা এর বিকিরণ দেখি না, তবে আমরা এর উষ্ণতা অনুভব করি।
প্রাকৃতিক দীপ্তিমান বস্তু
প্রকৃতিতে বিকিরণের সবচেয়ে আকর্ষণীয় উদাহরণ হল আমাদের নক্ষত্র - সূর্য। সূর্যের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা প্রায় 6000 K, তাই এর সর্বোচ্চ বিকিরণ 475 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পড়ে, অর্থাৎ এটি দৃশ্যমান বর্ণালীর মধ্যে অবস্থিত।
সূর্য তার চারপাশের গ্রহ এবং তাদের উপগ্রহগুলোকে উষ্ণ করে, যেগুলোও জ্বলতে শুরু করে। এখানে প্রতিফলিত আলো এবং তাপীয় বিকিরণের মধ্যে পার্থক্য করা প্রয়োজন। সুতরাং, প্রতিফলিত সূর্যালোকের কারণে আমাদের পৃথিবীকে একটি নীল বলের আকারে মহাকাশ থেকে দেখা যায়। যদি আমরা গ্রহের তাপীয় বিকিরণ সম্পর্কে কথা বলি, তবে এটিও ঘটে, তবে মাইক্রোওয়েভ বর্ণালী (প্রায় 10 মাইক্রন) অঞ্চলে অবস্থিত।
প্রতিফলিত আলোর পাশাপাশি, প্রকৃতিতে বিকিরণের আরেকটি উদাহরণ দেওয়া আকর্ষণীয়, যা ক্রিকেটের সাথে জড়িত। তাদের দ্বারা নির্গত দৃশ্যমান আলো কোনোভাবেই তাপীয় বিকিরণের সাথে সম্পর্কিত নয় এবং এটি বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন এবং লুসিফেরিন (পোকা কোষে থাকা একটি পদার্থ) এর মধ্যে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলাফল। এই ঘটনা হলবায়োলুমিনেসেন্সের নাম।
