Science Expert

আলো হলো এক প্রকার শক্তি যার মাধ্যমে আমরা কোনো বস্তু দেখতে পাই। আমরা যখন কোনো বস্তু দেখি, তখন বস্তু থেকে আলো আমাদের চোখে আসে। চোখে প্রবিষ্ট আলো চোখের রেটিনায় বস্তুটির প্রতিবিম্ব সৃষ্টি করে এবং জটিল প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আমাদের মস্তিষ্কে বস্তুটির অনুরূপ একটি বস্তুর অনুভূতি সৃষ্টি করে।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই। 

আলোর বৈশিষ্ট
¨     আলো এক প্রকার শক্তি।
¨     আলো এক ধরনের তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ।
¨     কোনো কোনো ঘটনায় আলো তরঙ্গের ন্যায়, আবার কখনো কখনো আলো কণার ন্যায় আচরণ করে।
¨     স্বচ্ছ সমসত্ত্ব মাধ্যমে আলো সরলপথে চলে
¨     শূন্যস্থানে এই বেগের মান, c = 3 x 10⁸ m/s

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

সবগুলো দূরত্বের একক হলেও সবচেয়ে বড় একক পারসেক। ১ পারসেক= ৩.২ আলোকবর্ষ ।
শূন্য মাধ্যমে আলো এক বছরে যত দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে আলোক বর্ষ বলে।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

আলো যখন বায়ু বা অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমের ভিতর দিয়ে যাওয়ার সময় অন্য কোন মাধ্যমে বাধা পায় তখন দুই মাধ্যমের বিভেদতল থেকে কিছু পরিমাণ আলো প্রথম মাধ্যমে আসে । একে আলোর প্রতিফলন বলে। প্রতিফলনের দুইটি সূত্র মেনে চলে।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

আলোর বৈশিষ্ট
¨     আলো এক প্রকার শক্তি।
¨     আলো এক ধরনের তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ।
¨     কোনো কোনো ঘটনায় আলো তরঙ্গের ন্যায়, আবার কখনো কখনো আলো কণার ন্যায় আচরণ করে।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

সমতল দর্পণ এমন একটি দর্পণ, যার সমতল প্রতিফলক পৃষ্ঠ বিদ্যমান। সমতল দর্পণের ক্ষেত্রে আপতন কোণ সর্বদা প্রতিফলন কোণের সমান। অভিলম্বের সাথে আপতন রশ্মি যে কোণ উৎপন্ন করে, তাকে আপতন কোণ বলে। আবার, প্রতিফলিত রশ্মি অভিলম্বের সাথে যে কোণ উৎপন্ন করে, তাকে প্রতিফলন কোণ বলে।
একটি সমতল দর্পন হতে বস্তুর দূরত্ব যত, দর্পণ হতে বিম্বের দূরত্বও তত হয়। সমতল দর্পণে পূর্ণ বিম্ব দেখতে হলে দর্পণের দৈর্ঘ্য দর্শকের উচ্চতার কমপক্ষে অর্ধেক হওয়া প্রয়োজন। যেমন: একজন লোকের উচ্চতা ৬ ফুট। লোকটি আয়নায় নিজের পূর্ণ প্রতিবিম্ব দেখতে চাইলে আয়নার দৈর্ঘ্য কমপক্ষে (৬ / ২) = ৩ ফুট হতে হবে। সরল পেরিস্কোপ তৈরিতে সমতল দর্পণ ব্যবহৃত হয়।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই। 

কোনো দূরের জিনিস সোজাসুজি দেখতে বাধা থাকলে পেরিস্কোপ যন্ত্র ব্যবহার করা হয়। ডুবোজাহাজ (Submrine) এর নাবিকেরা পেরিস্কোপের সাহায্যে পানির নিচ থেকে উপরের দৃশ্য দেখেন। ভীড় এড়িয়ে খেলা দেখা, শত্রু সৈন্যের গতিবিধি পর্যবেক্ষণে এই যন্ত্র ব্যবহৃত হয়।  

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই। 

আলোকরশ্মি এক স্বচ্ছ মাধ্যম থেকে অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমে যাওয়ার সময় মাধ্যমদ্বয়ের বিভেদ তলে তীর্যকভাবে আপতিত আলোকরশ্মির দিক পরিবর্তন করার ঘটনাকে আলোর প্রতিসরণ বলে।
আলোর প্রতিসরণ জন্য পানিতে নৌকার বৈঠা বাঁকা দেখা যায়। বায়ুমণ্ডলীয় আলোর প্রতিসরণের জন্য সূর্যোদয়ের খানিকটা পূর্বে ও পরে সূর্যকে দেখা যায়, চাঁদ দিগন্তের কাছে অনেক বড় দেখায় এবং রাতের আকাশে তারাগুলো ঝিকমিক করে বলে মনে হয়।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

আলো যখন বায়ু বা অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমের ভিতর দিয়ে যাওয়ার সময় অন্য কোন মাধ্যমে বাধা পায় তখন দুই মাধ্যমের বিভেদতল থেকে কিছু পরিমাণ আলো প্রথম মাধ্যমে আসে । একে আলোর প্রতিফলন বলে। প্রতিফলনের দুইটি সূত্র

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

পিছনের যানবাহন বা পথচারী দেখার জন্য বিভিন্ন গাড়িতে উত্তল দর্পণ ব্যবহৃত হয়। আলোকরশ্মি চারদিকে ছড়িয়ে দেয় বলে মোটর গাড়ির হেডলাইট এবং রাস্তার লাইটে প্রতিফলক হিসেবে উত্তল দর্পণ ব্যবহৃত হয় ।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

আলো যখন বায়ু বা অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমের ভিতর দিয়ে যাওয়ার সময় অন্য কোন মাধ্যমে বাধা পায় তখন দুই মাধ্যমের বিভেদতল থেকে কিছু পরিমাণ আলো প্রথম মাধ্যমে আসে । বৈশিষ্ট নিন্মরুপ;
¨     প্রতিফলন দুইটি সূত্র মেনে চলে
¨     আপতন কোণ এবং প্রতিফলন কোণ সমান।
আপতিত রশ্মি, আপতন বিন্দুতে প্রতিফলকের উপর অভিলম্ব এবং প্রতিফলিত রশ্মি একই সমতলে থাকে।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

অবতল দর্পণ (Concave Mirror) : বিবর্ধিত বিম্ব তৈরি করা যায় বলে রূপ চর্চা ও দাঁড়ি কাঁটার সময় ব্যবহৃত হয়। ডাক্তাররা চোখ, নাক, কান ও গলা পর্যবেক্ষণ করার সময় এই দর্পণ ব্যবহার করেন। স্টীমারের সার্চ লাইটের প্রতিফলক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। নভো দূরবীক্ষণে অবতল দর্পণের ব্যবহার দেখা যায়।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

আলোকরশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে হালকা মাধ্যমে প্রতিসরিত হওয়ার সময় আপতন কোণের যে মানের জন্য প্রতিসরণ কোণের মান ৯০° হয়, অর্থাৎ প্রতিসরিত রশ্মি বিভেদ তল ঘেষে চলে যায়,  তাকে হালকা মাধ্যমের সাপেক্ষে ঘন মাধ্যমর ক্রান্তি কোণ বলে। এটিকে সাধারণত θc দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

উত্তল লেন্স
যেই লেন্সে আলোক রশ্মি কোন একটি বিন্দুতে এসে মিলিত হয়, তাকে উত্তল লেন্স বলে। এই বিন্দুটি হচ্ছে লেন্সের ফোকাস বিন্দু এবং লেন্সের কেন্দ্র থেকে এই বিন্দুর দূরত্ব হচ্ছে ফোকাস দূরত্ব। এক বিন্দুতে মিলিত হওয়ার পর সেটি আবার ছড়িয়ে পড়ে।
উত্তল লেন্সের ব্যবহার
-আতশী কাচ হিসাবে এবং আগুন জ্বালানোর কাজে ব্যবহৃত হয়।
-চশমা, ক্যামেরা, বিবর্ধক কাচ, অণুবীক্ষণ যন্ত্র ইত্যাদি আলোক যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

কোনো স্বচ্ছ সমসত্ত্ব মাধ্যমে আলো সরলপথে চলে।
কোনো নির্দিষ্ট মাধ্যমে আলো একটি নির্দিষ্ট বেগে চলে। শূন্যস্থানে এই বেগের মান, c = 3 x 10⁸ m/s

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

এক মাধ্যম থেকে অন্য কোন সমসত্ত্ব মাধ্যমে প্রতিসৃত হওয়ার সময় আলোর রশ্মি যে দুটি সূত্র মেনে চলে তাদের প্রতিসরণের সূত্র বলে। প্রতিসরণের সূত্র দুটি নিচে দেওয়া হল।
১. আলোর প্রতিসরণের প্রথম সূত্র
আপতিত রশ্মি, প্রতিসৃত রশ্মী এবং দুই মাধ্যমের বিভেদ তলের উপর আপতন বিন্দুতে অঙ্কিত অভিলম্ব একই সমতলে থাকে।
বলে।
২. আলোর প্রতিসরণের দ্বিতীয় সূত্র
দুটি নির্দিষ্ট মাধ্যম এবং একটি নির্দিষ্ট রঙের আলোর সাপেক্ষে আপতন কোণের সাইন এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত সর্বদা ধ্রুবক হয়। এই ধ্রুবককে  μ মিউ অক্ষর দিয়ে প্রকাশ করা হয়। এই সূত্রটিকে স্নেলের সূত্র বলে।
ধ্রুবক  ((μ)) মিউকে প্রথম মাধ্যমের সাপেক্ষে দ্বিতীয় মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

উত্তল লেন্স
যেই লেন্সে আলোক রশ্মি কোন একটি বিন্দুতে এসে মিলিত হয়, তাকে উত্তল লেন্স বলে। এই বিন্দুটি হচ্ছে লেন্সের ফোকাস বিন্দু এবং লেন্সের কেন্দ্র থেকে এই বিন্দুর দূরত্ব হচ্ছে ফোকাস দূরত্ব। এক বিন্দুতে মিলিত হওয়ার পর সেটি আবার ছড়িয়ে পড়ে।
উত্তল লেন্সের ব্যবহার
-আতশী কাচ হিসাবে এবং আগুন জ্বালানোর কাজে ব্যবহৃত হয়।
-চশমা, ক্যামেরা, বিবর্ধক কাচ, অণুবীক্ষণ যন্ত্র ইত্যাদি আলোক যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

V=f λ
Λ=v/f
সুতরাং ব্যস্তানুপাতিক

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

কোনো বস্তু তার নিজস্ব রঙে দেখা যায়, কারণ নির্দিষ্ট রঙের বস্তুটি নিজের রঙ ছাড়া সকল রঙ শোষণ করে এবং নিজের রঙ প্রতিফলিত করে। তাই বস্তু তার নিজের রঙে দেখা যায়। সাতটি রঙের সমন্বয়ে সাদা রঙ হয়, সব রঙের অনুপস্থিতির জন্য কালো রঙ হয়।
যে বস্তু আলোর সব রঙ প্রতিফলিত করে তা সাদা দেখায়। আলোর সকল বর্ণ প্রতিফলিত করে বলে বরফ সাদা দেখায়।
কোনো বস্তু যখন সমস্ত আলো শোষণ করে তখন তাকে কালো দেখায়।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

মানুষের চোখের গঠন এবং কার্যাবলী অনেকটা ক্যামেরার মতো। মানব চোখের লেন্সটি উভ উত্তল বা দ্বি উত্তল। চোখের আলোকসংবেদী অংশের নাম রেটিনা। কোনো বস্তু হতে আলোক রশ্মি চোখের লেন্স দ্বারা প্রতিসরিত হয়ে রেটিনায় বিম্ব গঠন করে। রেটিনায় গঠিত বিম্বটি হয় সদ, উল্টো ও খর্বিত। রেটিনা আলোক শক্তিকে তড়িৎশক্তিতে পরিণত করে। মানুষের চোখে রেটিনা ও চক্ষুলেন্সের মধ্যবর্তী স্থান ভিট্রিয়াস হিউমার নামক জেলী জাতীয় পদার্থ দ্বারা পূর্ণ থাকে।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

মানুষের চোখের গঠন এবং কার্যাবলী অনেকটা ক্যামেরার মতো। মানব চোখের লেন্সটি উভ উত্তল বা দ্বি উত্তল। চোখের আলোকসংবেদী অংশের নাম রেটিনা। কোনো বস্তু হতে আলোক রশ্মি চোখের লেন্স দ্বারা প্রতিসরিত হয়ে রেটিনায় বিম্ব গঠন করে। রেটিনায় গঠিত বিম্বটি হয় সদ, উল্টো ও খর্বিত। রেটিনা আলোক শক্তিকে তড়িৎশক্তিতে পরিণত করে। মানুষের চোখে রেটিনা ও চক্ষুলেন্সের মধ্যবর্তী স্থান ভিট্রিয়াস হিউমার নামক জেলী জাতীয় পদার্থ দ্বারা পূর্ণ থাকে।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

মানুষের চোখের গঠন এবং কার্যাবলী অনেকটা ক্যামেরার মতো। মানব চোখের লেন্সটি উভ উত্তল বা দ্বি উত্তল। চোখের আলোকসংবেদী অংশের নাম রেটিনা। কোনো বস্তু হতে আলোক রশ্মি চোখের লেন্স দ্বারা প্রতিসরিত হয়ে রেটিনায় বিম্ব গঠন করে। রেটিনায় গঠিত বিম্বটি হয় সদ, উল্টো ও খর্বিত। রেটিনা আলোক শক্তিকে তড়িৎশক্তিতে পরিণত করে। মানুষের চোখে রেটিনা ও চক্ষুলেন্সের মধ্যবর্তী স্থান ভিট্রিয়াস হিউমার নামক জেলী জাতীয় পদার্থ দ্বারা পূর্ণ থাকে।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

রেটিনাতে দুই ধরনের আলোক সংবেদী কোষ থাকে। যথা- রডস এবং কোনস। রডস অন্ধকারে এবং কোনস আলোতে দেখতে সহায়তা করে। পেঁচা দিনে দেখতে পায়না কিন্তু রাতে দেখতে পায় কারণ পেঁচার চোখের রেটিনাতে রডস এর সংখ্যা বেশি কিন্তু কোনস-এর সংখ্যা কম। রাতের বেলা বিড়াল ও কুকুরের চোখ জ্বলজ্বল করে, কারণ কুকুর ও বিড়ালের চোখে টেপেটাম নামক রঞ্জক কোষ থাকে।
যদি কোনো বস্তুকে চোখের সামনে থেকে সরিয়ে নেয়া হয়, তাহলে সরিয়ে নেওয়ার ০.১ সেকেন্ড এর অনুভূতি আমাদের মস্তিষ্কে থেকে যায়। এই সময়কে দর্শনানুভূতির স্থায়িত্বকাল বলে। সবুজ ও হলুদ আলোতে মানুষের দর্শনানুভূতি সবচেয়ে বেশি।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

স্বাভাবিক চোখের দৃষ্টির পাল্লা ২৫ সেমি থেকে অসীম পর্যন্ত। যদি কোনো চোখ এই পাল্লার কোনো বস্তুকে স্পষ্ট দেখতে না পায়, তাহলে সে চোখ ত্রুটিপূর্ণ বলে ধরা হয়। চোখের দৃষ্টি প্রধানত দুই প্রকার । যথা--হ্রস্বদৃষ্টি (Myopia) এবং দীর্ঘদৃষ্টি (Hypermetropia)।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

বিষম দৃষ্টি (Astigmatism): চোখের এই ত্রুটির কারণে একই দূরত্বে অবস্থিত আনুভূমিক ও উলম্ব রেখাকে সমান স্পষ্টভাবে দেখা যায় না। বিষমদৃষ্টি ত্রুটি চিকিৎসায় সিলিন্ড্রিক্যাল লেন্স ব্যবহৃত হয়। বর্তমানে ‘টরিক কন্ট্যাক্ট লেন্স' এর ব্যবহারও জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে। সাধারণ কন্ট্যাক্ট লেন্সসমূহ Polyvinyl chloride (পলিভিনাইল ক্লোরাইড) দিয়ে তৈরি। কিন্তু টরিক কনট্যাক্ট লেন্স সিলিকন হাইড্রোজেল দিয়ে তৈরি।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।

বিষম দৃষ্টি (Astigmatism): চোখের এই ত্রুটির কারণে একই দূরত্বে অবস্থিত আনুভূমিক ও উলম্ব রেখাকে সমান স্পষ্টভাবে দেখা যায় না। বিষমদৃষ্টি ত্রুটি চিকিৎসায় সিলিন্ড্রিক্যাল লেন্স ব্যবহৃত হয়। বর্তমানে ‘টরিক কন্ট্যাক্ট লেন্স' এর ব্যবহারও জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে। সাধারণ কন্ট্যাক্ট লেন্সসমূহ Polyvinyl chloride (পলিভিনাইল ক্লোরাইড) দিয়ে তৈরি। কিন্তু টরিক কনট্যাক্ট লেন্স সিলিকন হাইড্রোজেল দিয়ে তৈরি।

সূত্র: উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়, ৯ম-১০ম পদার্থ বিজ্ঞান বই।