আপনি এখানে শিখবেন এই অধ্যায়ে এবং বিষয়ের ফাউন্ডেশন অংশটা, এই বিষয়টিকে সহজ-সরলভাবে পড়িয়েছেন বিশেষজ্ঞ শিক্ষক ভিডিও লেকচার এর মাধ্যমে এবং এই পুরো অধ্যায়কে চার ভাগে খন্ডিত করে আপনার জন্য তৈরি করা হয়েছে
প্রথম খন্ডে আপনি শিখবেন ফাউন্ডেশন অংশটা যেখানে অধ্যায়ের ব্যাপারে আপনাকে বোঝানো হয়েছে তার মানে definitions,basics গুলো সহজভাবে. এবং এটাকে আপনি বুঝতে পারবেন যেটা আপনাকে পরীক্ষার জন্য ক্রীপের করতে সাহায্য করবে
দ্বিতীয় মডিউলে আপনি শিখবেন MCQ মাল্টিপল চয়েস কোশ্চেন যেটা সাধারণত এক Marks’er আসে পরীক্ষায়
তৃতীয় মডিউলে আপনি শিখবেন শর্ট অ্যানসার এবং কোয়েশ্চেন, যেটা আপনার পরীক্ষার সাজেশন মধ্যে পড়ে এবং এটা 3-4 marks’er প্রশ্ন আসে আপনার পরীক্ষা
চতুর্থ মডিউল আপনি শিখবেন লং আনসার এবং questions যেটা সাধারণত 5-6 marks er হয়
আপনার যদি কোন প্রশ্ন থাকে তাহলে আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন যাতে কি আপনাকে আমরা সাহায্য করতে পারি
Here you will learn the basics of CHAPTER 5 – আলো – LIGHT in a simple language it is for Bengali medium students who are studying under West Bengal Board of Secondary Education and preparing for their exam (Class 10 WBBSE) Here you will find all necessary and important WBBSE Madhyamik Suggestions, notes, solved sample question paper in Bangla along with video lectures from expert teachers
গোলীয় দর্পণে আলোর প্রতিফলন
আলোকের প্রতিফলক হিসাবে গোলীয় তল :
স্টিলের চামচের দুটি পৃষ্ঠে আলোর প্রতিফলনের ফলে চামচের পিছনে এবং সামনে আমরা নিজেদের মুখ দেখতে পাই। । চামচের সামনের তল এবং পিছনের তল দুটি বক্রতল ।
চামচের তলগুলি আলোর প্রতিফলনের ফলে প্রতিবিম্ব গঠন করে। এই তলগুলিকে গোলীয় তল বলা হয়। আর চামচের ভিতরের অবতল পৃষ্ঠটি দর্পণের মত আচরণ করে তাই সেটি অবতল দর্পণ।
চামচের বাইরের তলটি উত্তল দর্পণের মতো আচরণ করায় সেটি উত্তল দর্পণ।
কোনো প্রতিফলক তল যদি কোনো গোলকের অংশবিশেষ হয়, তাহলে তাকে গোলীয় দর্পণ (Spherical Mirror) বলা হয়। এই গোলীয় দর্পণ দুই ধরণের হয়,
- উত্তল দর্পণ (convex mirror) : কোনো গোলীয় দর্পণের বাইরের তল, প্রতিফলক তল হিসাবে কাজ করলে দর্পণটিকে উত্তল দর্পণ (Convex Mirror) বলা হয়।
- অবতল দর্পণ (Concave Mirror) : কোনো গোলীয় দর্পণের ভিতরের তল, প্রতিফলক তল হিসাবে কাজ করলে দর্পণটিকে অবতল দর্পণ (Concave Mirror) বলা হয়।
চিত্রের সাহায্যে উত্তল দর্পণ ও অবতল দর্পণ দেখানো হল :
গোলীয় দর্পণের জ্যামিতি
- মেরু : একটি গোলীয় দর্পণের প্রতিফলক তলের মধ্যবিন্দুকে (P) ওই দর্পণের মেরু (M) বলে।
- বক্রতা কেন্দ্র : গোলীয় দর্পণ যে গোলকের অংশ সেই গোলকের কেন্দ্রকে ওই দর্পণের বক্রতা কেন্দ্র © বলে।
- বক্রতা ব্যাসার্ধ : গোলীয় দর্পণ যে গোলকের অংশ সেই গোলকের ব্যাসার্ধকে ওই দর্পণের বক্রতা ব্যাসার্ধ (CP) বলে।
- প্রধান অক্ষ : গোলীয় দর্পণের বক্রতা কেন্দ্র ও মেরুর মধ্য দিয়ে অঙ্কিত সরলরেখাকে ওই দর্পণের প্রধান অক্ষ বলে।
গোলীয় দর্পণে প্রতিফলন :
প্রতিফলনের সূত্র অনুযায়ী, আপতিত রশ্মি, প্রতিফলিত রশ্মি এবং আপতন বিন্দুতে প্রতিফলকের উপর অঙ্কিত অভিলম্ব একই সমতলে থাকে এবং আপতন কোণ (∠i) এবং প্রতিফলন কোণ (∠r) সমান হয়।
প্রতিফলিত রশ্মি অঙ্কন করার জন্য গোলীয় দর্পণে পতিত আপতিত রশ্মির আপতন বিন্দুতে স্পর্শক অঙ্কন করে সেই স্পর্শকের সঙ্গে লম্ব করে একটি অবিলম্ব অঙ্কন করে নিতে হবে। এই অভিলম্বটি আপতন বিন্দু এবং বক্রতা কেন্দ্রের সংযোগকারী সরলরেখা হবে এবং শেষে প্রতিফলন কোণটিকে আপতন কোণের সমান করে প্রতিফলিত রশ্মি অঙ্কন করা যাবে।
আলোকরশ্মিগুচ্ছের গোলীয় দর্পণ থেকে প্রতিফলন :
গোলীয় দর্পণের মুখ্য ফোকাস ও ফোকাস দূরত্ব :
সমান্তরাল আলোকরশ্মি যখন প্রধান অক্ষের সমান্তরালে আসে এবং উত্তল দর্পণে আপতিত হয় তখন প্রধান অক্ষের উপর রশ্মিগুলি একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে অপসৃত হচ্ছে বলে মনে হয়। এই নির্দিষ্ট বিন্দুকে উত্তল দর্পণের মুখ্য ফোকাস (Principal Focus) বলে। দর্পণের মেরু থেকে মুখ্য ফোকাসের দূরত্বকে দর্পণের ফোকাস দূরত্ব (Focal Length) বলে।
আবার যখন সমান্তরাল আলোকরশ্মি প্রধান অক্ষের সমান্তরালে আসে এবং অবতল দর্পণে আপতিত হয় তখন প্রতিফলনের পরে প্রধান অক্ষের উপর রশ্মিগুলি একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে মিলিত হয়। এই নির্দিষ্ট বিন্দুকে অবতল দর্পণের মুখ্য ফোকাস বলে। দর্পণের মেরু থেকে মুখ্য ফোকাসের দূরত্বকে দর্পণের ফোকাস দূরত্ব বলে।
উত্তল দর্পণের ক্ষেত্রে ফোকাস বিন্দুর দিকে অভিসারী আলোকরশ্মিগুচ্ছ এবং অবতল দর্পণের ক্ষেত্রে ফোকাস বিন্দু থেকে অপসারী আলোকগুচ্ছ দর্পণে প্রতিফলনের পরে প্রধান অক্ষের সমান্তরালে নির্গত হয়।
অবতল দর্পণের ফোকাস দূরত্ব সম্পর্কে ধারণা গঠন :
উপকরণ : অপটিক্যাল বেঞ্চ, হোল্ডার, অবতল দর্পণ, শক্ত সাদা কাগজ ।
কার্যপ্রণালী : একটা বড় ঘরের মধ্যে প্রথমে অপটিক্যাল বেঞ্চ নেওয়া হল এর উপর একটা স্কেল রাখা হল। বেঞ্চের উপরে দুটি হোল্ডার রাখতে হবে। একটা হোল্ডারে অবতল দর্পণ আটকাতে হবে এবং অপর হোল্ডারে শক্ত কাগজ আটকাতে হবে।
এরপর অবতল দর্পণটিকে জানালার দিকে ঘোরাতে হবে। এর ফলে দেখা যাবে কাগজের উপর জানালার উল্টো প্রতিবিম্ব সৃষ্টি হয়েছে । শেষে স্কেলের সাহায্যে দর্পণের কাছ থেকে পর্দার দূরত্ব মাপা হলে তা থেকে অবতল দর্পণের ফোকাস দূরত্ব পাওয়া যাবে । জানালা থেকে পর্দার দূরত্ব বেশি বলে আলোকরশ্মি সমান্তরাল ভাবে পড়বে এবং ফোকাস দূরত্বে প্রতিবিম্ব গঠন হবে ।
গোলীয় দর্পণে আলোকের প্রতিফলনের জন্য উৎপন্ন প্রতিবিম্বের চিত্র অঙ্কন :
রেখাচিত্রের সাহায্যে প্রতিবিম্ব গঠন :
- আলোকরশ্মির প্রধান অক্ষের সমান্তরালভাবে গমন: একটি আলোকরশ্মি যদি প্রধান অক্ষের সমান্তরালে এগিয়ে যায় এবং গোলীয় দর্পণে আপতিত হয় তবে প্রতিফলনের পর আলোকরশ্মি উত্তল দর্পণের ক্ষেত্রে মুখ্য ফোকাস থেকে অপসৃত হবে এবং অবতল দর্পণের মুখ্য ফোকাসের মধ্যে দিয়ে যাবে।
- মুখ্য ফোকাসের মধ্যে দিয়ে আলোকরশ্মির গমন : আলোকরশ্মি যখন মুখ্য ফোকাসের মধ্যে দিয়ে অবতল দর্পণে আপতিত হয় তবে তা প্রধান অক্ষের সমান্তরালে চলে যায়।
- বক্রতা কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে আলোকরশ্মির গমন : আলোকরশ্মি যখন অবতল দর্পণে বক্রতা কেন্দ্রের মধ্যে দিয়ে গমন করে তখন আলোকরশ্মি দর্পণের উপর লম্বভাবে আপতিত হয় এবং প্রতিফলিত হয়ে একই পথে ফিরে যায়।
উপাক্ষীয় রশ্মি:
যেসব আলোকরশ্মী গোলীয় দর্পণের প্রধান অক্ষের সঙ্গে ক্ষুদ্র কোণ করে মেরুর কাছে আপতিত হয় তাদের উপাক্ষীয় রশ্মি বলে।
উপাক্ষীয় রশ্মির ধারণা ও উপাক্ষীয় রশ্মির ক্ষেত্রে r (বক্রতা ব্যাসার্ধ) = 2f (ফোকাস দৈর্ঘ্য) প্রদর্শন :
উত্তল দর্পণ: চিত্রে দেখা যাচ্ছে, M1PM2 অবতল দর্পণের প্রধান ছেদ, C বক্রতা কেন্দ্র, F ফোকাস এবং P মেরু। একটি আলোকরশ্মি RS প্রধান অক্ষের সমান্তরালে এসে দর্পণের উপর S বিন্দুতে আপতিত হয়ে প্রতিফলনের পর F এর মধ্য দিয়ে যায়। ST হল প্রতিফলিত রশ্মি । CSN দর্পণের ব্যাসার্ধ বলে দর্পণের উপর S বিন্দুতে লম্ব হয়।
অবতল দর্পণ: চিত্রে দেখা যাচ্ছে, M1PM2 উত্তল দর্পণের প্রধান ছেদ, C বক্রতা কেন্দ্র, F ফোকাস এবং P মেরু। একটি আলোকরশ্মি S প্রধান অক্ষের সমান্তরালে এসে দর্পণের উপর S বিন্দুতে আপতিত হয়ে প্রতিফলনের পর F দিয়ে নির্গত হয়।
রেখাচিত্রের সাহায্যে প্রতিবিম্বের অবস্থান নির্ণয়:
- অবতল দর্পণ দ্বারা অসদ, বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব :
- বস্তু মেরু ও ফোকাসের মধ্যে অবস্থিত বিন্দু বস্তুর ক্ষেত্রে প্রতিবিম্বের অবস্থান হবে দর্পণের পিছনে ও প্রকৃতি অসদবিম্ব হবে।
- বিস্তৃত বস্তুর ক্ষেত্রে প্রতিবিম্বের অবস্থান হবে দর্পণের পিছনে ও প্রকৃতি অসদবিম্ব, সমশীর্ষ ও বিবর্ধিত হবে।
- অবতল দর্পণ দ্বারা সদ,বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব : বস্তু ফোকাস ও বক্রতা কেন্দ্রের মধ্যে অবস্থিত:
- বস্তু ফোকাস ও বক্রতা কেন্দ্রের মধ্যে অবস্থিত হলে বিন্দু বস্তুর ক্ষেত্রে প্রতিবিম্বের অবস্থান দর্পণের সামনে বক্রতা কেন্দ্র ও অসীমের মধ্যে হবে এবং তা সদবিম্ব হবে ।
- বিস্তৃত বস্তুর ক্ষেত্রে প্রতিবিম্বের অবস্থান দর্পণের সামনে ও অসীমের মধ্যে হবে এবং প্রকৃতি সদবিম্ব, অবশীর্ষ এবং বিবর্ধিত হবে।
গোলীয় দর্পণের ব্যবহার :
- দন্ত চিকিৎসকের দর্পণ : দন্ত চিকিৎসক রা দন্তচিকিৎসকের দর্পণের সাহায্যে মানুষের দাঁত পরীক্ষা করেন।যন্ত্রটিতে থাকা অবতল দর্পণটিকে মানুষের দাঁতের খুব কাছে নিয়ে এলে দাঁতটি দর্পণটির ফোকাস দৈর্ঘ্যের মধ্যে থাকে ।দর্পণে উৎপন্ন প্রতিবিম্বটি দেখে ডাক্তারবাবু সহজে এবং নির্ভুল ভাবে দাঁত পরীক্ষা করতে পারেন।
- গাড়ি ,স্কুটার ইত্যাদিতে ব্যবহৃত উত্তল দর্পণ : গাড়ি ,স্কুটার ইত্যাদির চালক পিছনে থাকা গাড়িকে দেখার জন্য উত্তল দর্পণ ব্যবহার করেন।একে রিয়ার ভিউ মিরর বলে।
- মোটর গাড়ির হেডলাইট এ বক্রতল দর্পণ ব্যবহার করে সমান্তরাল আলোকরশ্মিগুচ্ছ সৃষ্টি : একটি অবতল ফোকাসের মধ্যে একটি বালব জ্বালানো হল এবং বালব থেকে আলোকরশ্মি প্রতিফলিত হয়ে সমান্তরাল আলোকরশ্মিতে পরিণত হল। এই আলোকরশ্মি অনেক দূর পর্যন্ত যায়। এর ফলে গাড়ির চালক এই দর্পণের সাহায্যে অনেক দূরের বস্তুকে দেখতে পায়।
প্রতিসরণ
মাধ্যম বিভিন্ন হলে আলোর গতিবেগও বিভিন্ন হয় তাই একটি মাধ্যমের মধ্য দিয়ে আলোকরশ্মি গিয়ে অন্য একটি মাধ্যমে প্রবেশ করার সময় দুই মাধ্যমের বিভেদতলে তীর্যকভাবে যদি আপতিত হয় তাহলে বিভেদ তলে আলোকরশ্মির গতির অভিমুখ পরিবর্তিত হয়ে যায়। এই ঘটনাকেই আলোর প্রতিসরণ বলে
- আলোকরশ্মি লঘু মাধ্যমের (Rare medium) মধ্য দিয়ে AO পথে এসে XY বিভেদতলে O বিন্দুতে আপতিত হয়, এরপর ঘন মাধ্যমে (Dense medium) অভিমুখ পরিবর্তন করে OB পথে যায়। AO হল আপতিত রশ্মি এবং OB হল প্রতিসৃত রশ্মি।
- আবার আলোকরশ্মি ঘন মাধ্যমের মধ্য দিয়ে AO পথে এসে XY বিভেদতলে O বিন্দুতে আপতিত হয়, এবং লঘু মাধ্যমে অভিমুখ পরিবর্তন করে OB পথে যায়। OB হল প্রতিসৃত রশ্মি।
আলোর প্রতিসরণের সূত্র :
- আপতিত রশ্মি, প্রতিসৃত রশ্মি এবং আপতন বিন্দুতে দুই মাধ্যমের বিভেদতলের উপর অঙ্কিত অভিলম্ব একই সমতলে অবস্থান করে।
- নির্দিষ্ট দুটি মাধ্যম এবং একটি নির্দিষ্ট বর্ণের ক্ষেত্রে আপতন কোণের সাইন ও প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত সর্বদা ধ্রুবক হয়।
আলোর প্রতিসরণের প্রথম সূত্রের ব্যাখা : চিত্রটিতে বায়ু মাধ্যম থেকে কাচ মাধ্যমে আলোর প্রতিফলন ঘটছে অর্থাৎ আলোকরশ্মি লঘু মাধ্যম থেকে ঘন মাধ্যমে প্রতিসৃত হচ্ছে।
আপতিত রশ্মি (AO), প্রতিসৃত রশ্মি (OB) এবং আপতন বিন্দুতে (O) প্রতিসারকের উপর অঙ্কিত অভিলম্ব একই সমতলে অবস্থান করে অর্থাৎ AO রশ্মি, OB রশ্মি এবং O আপতন বিন্দুতে আঁকা অভিলম্ব ROR’ একই সমতলে অবস্থান করে। একজোড়া নির্দিষ্ট মাধ্যম এবং একটি নির্দিষ্ট বর্ণের আলোর জন্য, আপতন কোণের সাইন (sin) এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের (sin) অণুপাত সর্বদা ধ্রুবক থাকে।
আলোকরশ্মির কৌণিক চ্যুতি :
প্রতিসরণের সময় আপতিত রশ্মির অভিমুখে প্রতিসৃত রশ্মিটি যত ডিগ্রি কোণে সরে যায় তাকে প্রতিসরণের জন্য ওই আলোকরশ্মিটির কৌণিক চ্যুতি বলে।
লঘু মাধ্যম থেকে ঘন মাধ্যমে প্রতিসরণে আলোক রশ্মির চ্যুতিকোণ :
উপরের চিত্রে AO আলোকরশ্মি PQ মাধ্যমের বিভেদতলে O বিন্দুতে আপতিত হয়ে, OB পথে প্রতিসৃত হয়। OB হলো প্রতিসৃত রশ্মি এবং N1ON2 অবিলম্ব। ∠AOC আপতিত রশ্মির প্রাথমিক অভিমুখ।
আপতন কোণ ∠i = ∠AON1, প্রতিসরণ কোণ ∠r = ∠BON2, প্রতিসরণের জন্য চ্যুতিকোণ ∠COB =
অর্থাৎ, ∠COB = ∠CON2– ∠BON2
∠CON2 = ∠AON1 (বিপ্রতীপ কোণ), ∠BON2 = r
সুতরাং, COB = = i-r ।
ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমে আলোকশ্মির প্রতিসরণ:
AO আলোকরশ্মি PQ মাধ্যমের বিভেদতলে O বিন্দুতে আপতিত হয়ে, OB পথে প্রতিসৃত হয়। এখন দ্বিতীয় মাধ্যমটি না থাকলে আলোকরশ্মিটি AOC পথ বরাবর যেত, কিন্তু O বিন্দুতে দ্বিতীয় স্বচ্ছ মাধ্যম থাকায় রশ্মিটি দিক পরিবর্তন করে AOB পথে প্রতিসৃত হয়। আপতন কোণ = i , প্রতিসরণ কোণ = r , চ্যুতিকোণ = δ
δ = ∠BOC = ∠BON2 – ∠CON2
∠BON2 = r , ∠CON2 = ∠AON1 = i (বিপ্রতীপ কোণ)
∴ δ = r = i
কাচের স্ল্যাব ও প্রিজমের গঠন :
কাচের স্ল্যাবের গঠন :
নীচের চিত্রে একটি কাচের তৈরি আয়তকার ফলক দেখানো হয়েছে। এটি ছয়টি আয়তকার তল দ্বারা গঠিত এবং বিপরীত তলগুলি সমান্তরাল। EFGH তল এবং BCDA তল পরস্পরের সমান্তরাল এবং GFCD তল ও HEBA তল পরস্পরের সমান্তরাল।
কাঁচফলকটি অনুভূমিক তলে রাখা কাগজের ওপর বসাতে হবে। যদি EFGH তলের সামনে একটি বস্তু রাখা হয় তবে BCDA তলে সেই বস্তুরির প্রতিবিম্ব দেখা যাবে। অর্থাৎ আলোকরশ্মি প্রথমে EFGH তলে প্রতিসৃত হয় এবং পরে BCDA তলে পুনরায় প্রতিসৃত হয়। সুতরাং EFGH ও BCDA হলো প্রতিসারক তল।
প্রিজমের গঠন :
- প্রিজম হল কাচের তৈরি একটি সমসত্ত্ব মাধ্যম যা পাঁচটি তল দ্বারা আবদ্ধ ।
- চিত্রে যে প্রিজমটা দেখানো হয়েছে তার তিনটি তল FEHI, EHJG এবং FIJG আয়তকার এবং দুটি তল FEG এবং IHJ ত্রিভুজাকার।
- FEHI ও EHJG তল দুটি হল প্রতিসারক তল।
- যে তল প্রিজমের প্রতিসারক তলকে লম্বভাবে ছেদ করে তাকে প্রিজমের প্রধান ছেদ বলে। অর্থাৎ ABC হলো প্রধান ছেদ।
- আবার দুটি প্রতিসারক তল যে কোণে মেশে থাকে প্রতিসারক কোণ বলে অর্থাৎ ∠BAC হল প্রিজমের প্রতিসারক কোণ। EH হল প্রান্তরেখা এবং FIJG হল প্রিজমের ভূমি।
কাচের স্ল্যাব ও প্রিজমের মধ্য দিয়ে আলোর প্রতিসরণ, প্রতিসরণের জন্য চ্যুতি :
কাচের স্ল্যাবের মধ্যে দিয়ে আলোর প্রতিসরণ :
EFGH একটি সমান্তরাল কাচের স্ল্যাব। আলোকরশ্মি PA বায়ুর মধ্য দিয়ে এসে EF তলে A বিন্দুতে প্রতিসরণের পরে AB (প্রতিসৃত রশ্মি ) পথে স্ল্যাবের মধ্যে প্রবেশ করেছে এবং স্ল্যাবের HG তলের B বিন্দুতে প্রতিসৃত হয়ে বায়ুতে BC পথে নির্গত হয়েছে।
এখানে PA হলো আপতিত রশ্মি, AB প্রতিসৃত রশ্মি, i1 হলো A বিন্দুতে আপতন কোণ, r1 হলো A বিন্দুতে প্রতিসরণ কোণ, r2 হলো B বিন্দুতে আপতন কোণ, i2 হলো নির্গমন কোণ, BC নির্গত রশ্মি এবং বায়ু সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরাঙ্ক হলোag.
প্রিজমের মধ্য দিয়ে আলোর প্রতিসরণ : ABC একটি প্রিজমের প্রধান ছেদ, প্রিজমের প্রতিসারক কোণ ∠A, AB ও AC দুটি প্রতিসারক তল এবং BC হল প্রিজমের ভূমি।
ধরা যাক, কাচের প্রিজমটি বায়ু মাধ্যমে রাখা আছে। একটি আলোকরশ্মি PQ বায়ুর মধ্য দিয়ে গিয়ে কাচের প্রিজমের AB প্রতিসারক তলের Q বিন্দুতে আপতিত হয়ে প্রতিসরণের পরে প্রিজমের মধ্য দিয়ে QR পথে প্রতিসৃত হয়ে অন্য প্রতিসারক তল AC-র ওপর R বিন্দুতে আবার প্রতিসৃত হয়ে RS পথে বায়ুতে নির্গত হয়েছে। N1QO1, AB তলের Q বিন্দুতে অভিলম্ব এবং N2RO1 , AC তলের R বিন্দুতে অভিলম্ব। Q বিন্দুতে আপতন কোণ = ∠PQN1 = i1 এবং প্রতিসরণ কোণ = ∠RQO1 = r1
S বিন্দুতে আপতন কোণ = ∠QRO1 = r2 এবং প্রতিসরণ কোণ = ∠SRN2
লেন্স
লেন্স : লেন্স এক ধরনের সমসত্ত্ব আলোকীয় যন্ত্র, যার মধ্য দিয়ে আলোর প্রতিসরণ ঘটে। লেন্স দুই রকম হয়ে থাকে। যথা: উত্তল লেন্স ও অবতল লেন্স।
লেন্সের গঠন
- উত্তল লেন্স :- যে লেন্সের মাঝের অংশটি মোটা এবং প্রান্তের দিকগুলি সরু তাকে উত্তল লেন্স বলে।
- অবতল লেন্স:- যে লেন্সের মধ্যস্থল সরু এবং প্রান্তের দিকটা মোটা তাকে অবতল লেন্স বলে ।
লেন্স সংক্রান্ত কয়েকটা সংজ্ঞা :
- বক্রতা:-লেন্সের উভয় তলই যদি গোলীয় হয় তবে এরা প্রত্যেকে একটি নির্দিষ্ট গোলকের অংশ হবে । ওই গোলকের কেন্দ্রকে ওই তলের বক্রতা কেন্দ্র বলে ।
- প্রধান অক্ষ:-যদি লেন্সের দুই তল গোলীয় হয় তবে ওই তলদুটির বক্রতা কেন্দ্র দুটিকে যোগ করলে যে সরলরেখা পাওয়া যায় তাকে ওই লেন্সের প্রধান অক্ষ বলে ।
উত্তল ও অবতল লেন্সের মধ্য দিয়ে আলোর প্রতিসরণ :
আলোক কেন্দ্র : কোনো আলোকরশ্মি যদি কোনো লেন্সের এক পৃষ্ঠে আপতিত হয়ে নির্গত হওয়ার সময় আপতিত রশ্মির সমান্তরালভাবে নির্গত হয় তাহলে সেই রশ্মি লেন্সের প্রধান অক্ষের উপর যে বিন্দু দিয়ে যায় সেই বিন্দুকে লেন্সের আলোককেন্দ্র বলে। আলোককেন্দ্রের অবস্থান লেন্সের আকারের ওপর নির্ভর করে ।
চিত্রে দেখানো হয়েছে লেন্স দুটিতে আপতিত রশ্মি AC লেন্সে CD পথে প্রতিসৃত হয়ে DB পথে নির্গত হয়।আপতিত রশ্মি AC এবং নির্গত রশ্মি DB পরস্পরের সমান্তরাল।O বিন্দুটি লেন্স দুটির আলোককেন্দ্র|
পাতলা লেন্সের আলোককেন্দ্র :
কোনো লেন্সের তলের বক্রতা ব্যাসার্ধের তুলনায় নগন্য হলে লেন্সটিকে পাতলা লেন্স বলে।
উত্তল লেন্সের প্রথম মুখ্য ফোকাস:– উত্তল লেন্সের প্রথম মুখ্য ফোকাস হল লেন্সের প্রধান অক্ষের অবস্থিত এমন একটি বিন্দু যেখান থেকে অপসারী আলোকরশ্মি নির্গত হয়।
অবতল লেন্সের প্রথম মুখ্য ফোকাস:- অবতল লেন্সের প্রথম মুখ্য ফোকাস হল প্রধান অক্ষের উপর অবস্থিত যে বিন্দুর দিকে আগত অভিসারী আলোকরশ্মিগুচ্ছ প্রতিসরণের পর প্রধান অক্ষের সমান্তরালভাবে নির্গত হয়,।
উত্তল লেন্সের দ্বিতীয় মুখ্য ফোকাস:- সমান্তরাল আলোকরশ্মিগুচ্ছ কোনো উত্তল লেন্সের প্রধান অক্ষের সমান্তরালে এসে লেন্সে প্রতিসরণের পরে প্রধান অক্ষের উপর অবস্থিত যে নির্দিষ্ট বিন্দুতে মিলিত হয়, তাকে ঐ লেন্সটির দ্বিতীয় মুখ্য ফোকাস বলে।
অবতল লেন্সের দ্বিতীয় মুখ্য ফোকাস:- সমান্তরাল আলোকরশ্মিগুচ্ছ কোনো অবতল লেন্সের প্রধান অক্ষের সমান্তরালে এসে লেন্সে প্রতিসরণের পরে প্রধান অক্ষের উপর অবস্থিত যে নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে অপসৃত হচ্ছে বলে মনে হয়, তাকে ঐ লেন্সটির দ্বিতীয় মুখ্য ফোকাস বলে।
ফোকাস দূরত্ব(f) : কোনো লেন্সের আলোককেন্দ্র থেকে মুখ্য ফোকাসের ওই দূরত্বকৈ ফোকাস দূরত্ব (f)বলে।
ফোকাস তল : কোন লেন্সের প্রধান ফোকাস বিন্দুর মধ্য দিয়ে প্রধান অক্ষের উপর লম্বভাবে অবস্থিত কাল্পনিক তল হল ফোকাস তল।
উত্তল লেন্সের অভিসারী ক্রিয়া :
সমান্তরাল রশ্মিগুচ্ছকে কোনো উত্তল লেন্সের মধ্য দিয়ে পাঠালে প্রতিসরণের পর ঐ রশ্মিগুচ্ছ একটি বিন্দুমুখী অভিসারী রশ্মিগুচ্ছে পরিণত হয়। এ কারণে উত্তল লেন্সকে অভিসারী লেন্স বলা হয়।
একটি উত্তল লেন্সকে অনেকগুলি মাথা কাটা প্রিজমের সমষ্টি বলে মনে করা যেতে পারে। উত্তল লেন্সের ক্ষেত্রে প্রিজমগুলির ভূমি লেন্সের প্রধান অক্ষের দিকে থাকে। আবার আলোকরশ্মি কাচের প্রিজমের ভিতর দিয়ে গেলে ভূমির দিকে বেঁকে যায়।
যে প্রিজমের প্রতিসারক কোণ যত বেশি তার ক্ষেত্রে আপতিত রশ্মির চ্যুতিও তত বেশি। এর ফলে সমান্তরাল রশ্মিগুচ্ছ অভিসারী রশ্মিগুচ্ছে পরিণত হয় এবং একটি বিন্দুতে মিলিত হয় । একেই লেন্সের ফোকাসিং ক্রিয়া বলে । এজন্য উত্তল লেন্সকে অভিসারী লেন্স বলা হয় ।
অবতল লেন্সের অপসারী ক্রিয়া :
এইভাবে অবতল লেন্সে প্রিজমগুলির ভূমি প্রধান লেন্সের অক্ষ থেকে দূর প্রান্তের দিকে থাকে । এক্ষেত্রে রাশ্মিগুলির চ্যুতি বিপরীত হবে । ফলে সমান্তরাল রশ্মিগুচ্ছ লেন্স কর্তৃক প্রতিসৃত হয়ে অপসারী হয় এবং প্রধান অক্ষের একটি বিন্দু থেকে অপসৃত হচ্ছে বলে মনে হয় অর্থাৎ, সমান্তরাল রশ্মিগুচ্ছ অপসারী রশ্মিগুচ্ছে পরিণত হবে । এজন্য অবতল লেন্সকে অপসারী লেন্স বলা হয় ।
পাতলা লেন্স দ্বারা প্রতিবিম্ব গঠন :
প্রতিবিম্ব গঠনের জন্য ফোকাস ও আলোককেন্দ্রের মধ্য দিয়ে আলোকরশ্মির গমন :
- আলোকরশ্মি যখন লেন্সের আলোককেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যায় তখন রশ্মিটি সোজা পথে যায়।
- উত্তল লেন্সের ক্ষেত্রে কোনো আলোকরশ্মি প্রধান অক্ষের সমান্তরালে এসে আপতিত হয় ও প্রতিসরণের পর দ্বিতীয় মুখ্য ফোকাসের মধ্য দিয়ে যায় এবং অবতল লেন্সের ক্ষেত্রে মনে হবে যেন দ্বিতীয় মুখ্য ফোকাস থেকে অপসারিত হচ্ছে।
- আলোকরশ্মি উত্তল বা অবতল লেন্সের প্রথম মুখ্য ফোকাসের মধ্য দিয়ে লেন্সে আপতিত হয় এবং প্রতিসরণের পর প্রধান অক্ষের সমান্তরালে নির্গত হয়।
উত্তল লেন্সের সাহায্যে প্রতিবিম্ব গঠন:
- সদ্ , অবশীর্ষ এবং খর্বাকার প্রতিবিম্ব :
একটি বস্তু AB, লেন্স থেকে যদি দ্বিগুণ ফোকাসের দূরত্বের চেয়ে বেশি দূরে, প্রধান অক্ষের ওপর খাড়াভাবে থাকে তবে বস্তুর A বিন্দু থেকে আগত আলোকরশ্মি প্রধান অক্ষের সমান্তরাল ভাবে AM পথে এসে লেন্সে প্রতিসরণের ফোকাস বিন্দু F2 এর মধ্য দিয়ে MF2 পথে যাবে। M বিন্দু থেকে নির্গত আর একটি রশ্মি আলোককেন্দ্র O-এর মধ্যে দিয়ে AO পথে সোজা চলে যাবে। MF2 এবং AO রশ্মি দুটি A’ বিন্দুতে মিলিত হবে। A’ বিন্দু থেকে প্রধান অক্ষের ওপর লম্ব A’B’ টানতে হবে অর্থাৎ A’B’ হলো AB বস্তুটির প্রতিবিম্ব।
সুতরাং, বস্তুর চেয়ে প্রতিবিম্বের আকার ছোট, সদবিম্ব এবং অবশীর্ষ হবে। প্রতিবিম্বটি F2 এবং 2F2 এর মাঝে লেন্স থেকে বিপরীত বস্তুর দিকে সৃষ্টি হবে। ক্যামেরার ক্ষেত্রে এইভাবে লেন্স ব্যবহার করা হয়।
- সদ্ , অবশীর্ষ এবং বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব গঠন :
একটি বস্তু AB, লেন্স থেকে যদি ফোকাস দূরত্ব এবং দ্বিগুন ফোকাস দূরত্বের মধ্যে থাকে তবে A বিন্দু থেকে নির্গত আলোকরশ্মি প্রধান অক্ষের সমান্তরালভাবে AM পথে এসে লেন্সে প্রতিসরণের পরে ফোকাস বিন্দু F2 এর মধ্য দিয়ে MF2 পথে যাবে। A বিন্দু থেকে নির্গত আরও একটি রশ্মি AO পথে সোজা চলে যাবে। MF2 এবং AO রশ্মি দুটি A’ বিন্দুতে মিলিত হবে। A’ বিন্দু থেকে প্রধান অক্ষের ওপর লম্ব A’B’ টানতে হবে অর্থাৎ A’B’ হলো AB বস্তুটির প্রতিবিম্ব।
অর্থাৎ, প্রতিবিম্বটি লেন্স থেকে বস্তুর বিপরীত দিকে 2F2-এর চেয়ে বেশি দূরে সৃষ্টি হবে। বস্তুর চেয়ে প্রতিবিম্বের আকার বড়ো, সদবিম্ব এবং অবশীর্ষ হবে। সিনেমার পর্দায় এইভাবে উত্তল লেন্স ব্যবহার করে প্রতিবিম্ব সৃষ্টি করা হয়।
- অসদ্, সমশীর্ষ এবং বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব গঠন :
একই ভাবে বস্তু যদি লেন্সটির ফোকাস দূরত্ব f এর মধ্যে প্রধান অক্ষের উপর খাড়াভাবে থাকে তবে A বিন্দু থেকে নির্গত আলোকরশ্মি প্রধান অক্ষের সমান্তরালভাবে AM পথে এসে লেন্সে প্রতিসরণের পরে ফোকাস বিন্দু F2 এর মধ্য দিয়ে MF2 পথে যাবে। A বিন্দু থেকে নির্গত আরও একটি রশ্মি AO পথে সোজা চলে যাবে। MF2 এবং AO রশ্মি দুটি A’ বিন্দুতে মিলিত হবে। A’ বিন্দু থেকে প্রধান অক্ষের ওপর লম্ব A’B’ টানতে হবে অর্থাৎ A’B’ হলো AB বস্তুটির অসদ প্রতিবিম্ব। প্রতিবিম্বটি লেন্সের যে দিকে বস্তু রয়েছে সেই দিকে বস্তুটির পিছনে সৃষ্টি হবে। বস্তুর চেয়ে প্রতিবিম্বের আকার বড়ো, অসদবিম্ব এবং সমশীর্ষ হবে। অণুবীক্ষক যন্ত্রে এইভাবে উত্তল লেন্স ব্যবহার করা হয়।
অবতল লেন্সের সাহায্যে প্রতিবিম্ব গঠন :
অসদ্ এবং সমশীর্ষ প্রতিবিম্ব গঠন :
একটি বস্তু PQ অবতল লেন্সের সামনে প্রধান অক্ষের ওপর খাড়াভাবে থাকে তবে P বিন্দু থেকে আলোকরশ্মি নির্গত হয়ে প্রধান অক্ষের সমান্তরালে PR পথে এসে F থেকে অপসারিত হয় RS পথে যায়। লেন্সের যে দিকে বস্তু রয়েছে সেই দিকে লেন্সের ফোকাস দূরত্বের মধ্যে প্রতিবিম্বটি অবস্থিত। প্রতিবিম্বটির প্রকৃতি সাধারণত অসদবিম্ব এবং সমশীর্ষ হয় । বস্তুর চেয়ে প্রতিবিম্বের আকার ছোট হয় । মায়োপিয়া ত্রুটি দূর করতে চশমায় ব্যবহার করা হয় ।
রৈখিক বিবর্ধন
রৈখিক বিবর্ধন : প্রতিবিম্বের উচ্চতা (Ih) এবং বস্তুর উচ্চতার (Oh) অনুপাত হল রৈখিক বিবর্ধন ।
রৈখিক বিবর্ধনের সূত্র হল (m=Ih/Oh) . লেন্সে কোনো বস্তুর প্রতিবিম্ব সৃষ্টি হলে, আলোককেন্দ্র থেকে বস্তুর দূরত্ব ‘u’ ও প্রতিবিম্বের দূরত্ব ‘V’ হলে, রৈখিক দূরত্ব হবে (m) = প্রতিবিম্বের দূরত্ব (v)/বস্তুর দূরত্ব (u)
মানুষের চোখে সরল ক্যামেরা এবং লেন্সের সাহায্যে প্রতিবিম্ব গঠন
মানুষের চোখে সরল ক্যামেরা এবং লেন্সের সাহায্যে প্রতিবিম্ব গঠন : সরল ক্যামেরা এবং লেন্সের সাহায্যে প্রতিবিম্ব গঠনের উদাহরণরূপে মানুষের চোখ-
সরল ক্যামেরা গঠন : গঠন ও কাজ:-কাপড় বা চামড়ার তৈরি একটা আলোকনিরুদ্ধ বাক্স থাকে।বাক্সের সামনে একটি উত্তল লেন্স থাকে।লেন্সের উন্মেষ হ্রাস বৃদ্ধি করার জন্য একটি রন্ধ্র থাকে, যার সাহায্যে প্রয়োজনীয় আলোক সম্পাত করা হয়।লেন্স এবং ফিল্মের দূরত্ব পরিবর্তনের জন্য ফোকাসিং রিং থাকে।
ক্যামেরার আলোক সম্পাত নিয়ন্ত্রণ করার জন্য শাটার থাকে।প্লাস্টিকের আবরণের ওপর জিলেটিনের প্রলেপ দেওয়া একটি কাচের প্লেট থাকে।ফিল্ম থাকে যার উপর বস্তুর প্রতিবিম্ব উৎপন্ন হয়।
কার্যপ্রণালী: কোনো বস্তুর আলোকচিত্র তুলতে গেলে ক্যামেরায় লেন্স এবং ফিলম এর মধ্যে এমন দূরত্ব করতে হবে যাতে ফিলমের উপর বস্তুর প্রতিবিম্ব সৃষ্টি হয়।এরপর প্রয়োজনীয় আলোকসম্পাত করা হয় ।এরপর শাটার টিপে ফিলমের উপর আলো ফেলতে হবে।এর ফলে বস্তুটির প্রতিবিম্ব গঠন হয়।
ক্যামেরায় প্রতিবিম্বের রেখচিত্র : ক্যামেরায় ফোকাসিং রিং এর সাহায্যে লেন্স এবং ফিল্মের মধ্যে দূরত্ব করা হয়।লেন্সের ফোকাস দূরত্ব ‘f’ এর দূরত্ব সমান করা হয়।
মানুষের চোখের গঠন :
মানুষের চোখ প্রায় গোলাকার একে অক্ষিগোলক বলে।
- অক্ষিগোলকের সামনের দিকে মাঝের স্থান কিছুটা খোলা ও স্বচ্ছ আবরণে ঢাকা থাকে একে কর্নিয়া বলে।
- কর্ণিয়ার ঠিক পিছনে অবস্থিত অস্বচ্ছ পদার্থকে আইরিশ বলে। এর বর্ণ কালো,নীল, হালকা বাদামি হতে পারে. আইরিশ চোখের আলোর পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে ।
- আইরিশের মাঝে একটি ছিদ্র থাকে একে চোখের মণি বলে।চোখের মণির পিছনে থাকে অক্ষিলেন্স।জৈব পদার্থে তৈরি।
- অক্ষিগোলকের পিছনের দিকের ভিতরের স্তরকে রেটিনা বলে।
- রেটিনা এবং চক্ষুলেন্সের মধ্যবর্তী স্থানে অবস্থিত জেলি জাতীয় পদার্থ ভিট্রিয়াস হিউমার
- অক্ষিগোলকের পিছনে চক্ষু নার্ভ থাকে।
- চক্ষুনার্ভের কাছে অন্ধবিন্দু থাকে।
কাজ : চোখের পেশির সাহায্যে মণি ছোটো বা বড় করলে আলো চোখে প্রবেশ করে। কর্ণিয়া,চক্ষুলেন্স,অ্যাকুয়াস হিউমার ও ভিট্রিয়াস হিউমার অভিসারী লেন্সের মত কাজ করে।রেটিনার স্নায়ুতন্ত্রের দ্বারা আলোক সংকেত তড়িৎ সংকেতে রুপান্তরিত হয় এবং চক্ষু নার্ভের মধ্যে দিয়ে মস্তিস্কে পৌঁছায়। এর ফলে আমরা দেখতে পায়।
চোখে প্রতিবিম্ব গঠনের রেখাচিত্র :
i) এক্ষেত্রে দুরের বস্তু থেকে সমান্তরাল আলোকরশ্মি চোখে পড়ে।
ii) এক্ষেত্রে কাছে অবস্থিত বস্তু থেকে অপসারী আলোকরশ্মিগুচ্ছ চোখে পড়ে।
মানুষের চোখের দৃষ্টি সংক্রান্ত সমস্যাগুলি :
- দীর্ঘদৃষ্টি বা হাইপারমেট্রোপিয়া- অক্ষিগোলকের আকার স্বাভাবিকের থেকে ছোটো হলে ,এর ফলে কাছের বস্তুকে স্পষ্ট দেখা যায় না এবং দূরের বস্তুকে স্পষ্ট দেখা যায়।এই ত্রুটিই হল দীর্ঘদৃষ্টি বা হাইপারমেট্রোপিয়া।
প্রতিকার : উপযুক্ত ফোকাস দূরত্বের একটি উত্তল লেন্স ‘L’ চোখের সামনে রেখে এই ত্রুটি দূর করা যায়। - হ্রস্বদৃষ্টি বা মায়োপিয়া : অক্ষিগোলকের আকার স্বাভাবিকের থেকে বড় হলে ,এর ফলে কাছের বস্তুকে স্পষ্ট দেখা যায় এবং দূরের বস্তুকে স্পষ্ট দেখা যায় না।এই ত্রুটিই হল হ্রস্বদৃষ্টি বা মায়োপিয়া।
প্রতিকার: উপযুক্ত ফোকাস দূরত্বের একটি অবতল লেন্স ‘L’ চোখের সামনে রেখে এই ত্রুটি দূর করা যায়।
আলোর বিচ্ছুরণ
আলোর বিচ্ছুরণ : বিজ্ঞানী নিউটন প্রথম প্রমাণ করেন যে সূর্যের সাদা রশ্মি একটি প্রিজমের মধ্যে দিয়ে গিয়ে সাতটি বিভিন্ন রঙে ভাগ হয়ে যায়,একেই আলোর বিচ্ছুরণ বলে।
সাদা আলো বা অন্য কোন মিশ্র আলো প্রিজমের মত কোন প্রতিসারক মাধ্যমের মধ্য দিয়ে প্রতিসরণের ফলে বিশ্লিষ্ট হয়ে বিভিন্ন বর্ণের আলোতে বিভক্ত হয়ে যায় । এই ঘটনাকে আলোকের বিচ্ছুরণ বলে ।
কাচ একটি বিচ্ছুরক মাধ্যম। একটি সাদা আলোকরশ্মি ABC এর প্রতিসারক তল AB এর উপর আপতিত।রশ্মিটি AB তলে প্রতিসৃত হয়ে সাতটি ভিন্ন বর্ণে বিশ্লিষ্ট হয়ে BC তলে পুনরায় প্রতিসৃত হয়ে পর্দার উপর পড়ে।
বিশ্লিষ্ট হওয়া আলোকরশ্মি গুলি সাদা পর্দার উপর সাতটি বিভিন্ন বর্ণযুক্ত পটির সৃষ্টি করেছে। সাতটি বর্ণ হল – বেগুনী (violet), নীল(blue) , আকাশি(sky) , সবুজ (green), হলুদ(yellow), কমলা (orange) , লাল(red)।
আলোক বিচ্ছুরণের কারণ :
- শূন্য মাধ্যমে সব আলোর বেগ সমান হয় না তাই আলোর বিচ্ছুরণ হয় না এই মাধ্যমে।কিন্তু ঘন মাধ্যমে আলোর বেগ বিভিন্ন হয়।কাচের প্রিজমের প্রতিসারঙ্ক বিভিন্ন বর্ণের আলোর জন্য বিভিন্ন হয়।বেগুনি বর্ণের চ্যুতি সবচেয়ে বেশি, এবং লাল আলোর চ্যুতি সবচেয়ে কম।
- বেগুনি আলোকরশ্মির চ্যুতি সবচেয়ে বেশি।আর মাঝের বর্ণের রশ্মিগুলি চ্যুতির ক্রমানুসারে হয়।এর ফলে পর্দায় আলোক বিচ্ছুরণ ঘটে।
বর্ণালী
বর্ণালী : প্রিজমের দ্বারা বিশ্লিষ্ট হওয়ার পর যে একাধিক বর্ণের আলোর চওড়া পটি উৎপন্ন হয় তাকে বর্ণালী বলে। সাদা আলোর বিচ্ছুরণে বর্ণালিতে সাতটি রং থাকে।যাদের কে ইংরাজিতে ‘VIBGYOR’ আর বাংলাতে ‘বেনীআসহকলা’ বলা হয়।
বিচ্ছুরণের প্রাকৃতিক দৃষ্টান্ত : বিচ্ছুরণের প্রাকৃতিক দৃষ্টান্ত হল রামধনু । সূর্যরশ্মি বৃষ্টির জলের ফোঁটার মধ্য দিয়ে প্রতিসরণ ও প্রতিফলনের ফলে বিচ্ছুরণ হয় এবং রামধনুর সৃষ্টি হয়।রামধনুকে সূর্যের বিপরীত দিকের আকাশে দেখা যায়। প্রিজম আলোর বর্ণ সৃষ্টি করে না ।
একবর্ণী আলোকরশ্মি ও বহুবর্ণী আলোকরশ্মি :
একবর্ণী আলোকরশ্মি : প্রিজমের মধ্য দিয়ে সাদা আলোর প্রতিসরণ হলে যে সাতটি বিভিন্ন বর্ণের আলোকরশ্মি উৎপন্ন হয় তার যে কোনো একটি রশ্মি হল একবর্ণী আলোকরশ্মি।
বহুবর্ণী আলোকরশ্মি :
যে আলোকরশ্মি একাধিক বর্ণ দ্বারা গঠিত এবং বিচ্ছুরণের ফলে বিভিন্ন বর্ণের রশ্মিতে বিশ্লিষ্ট হয় তাকে বহুবর্ণী আলোকরশ্মি বলে।
বিভিন্ন বর্ণের বস্তু কেমন করে দেখা যায় :
যখন কোনো বস্তুর উপর সাদা আলো এসে পড়ে তখন ওই বস্তুটি কিছু বর্ণের আলোকে প্রতিফলিত করে এবং কিছু বর্ণের আলোকে তার মধ্য দিয়ে চলে যেতে দেয় এই চলে যাওয়া আলো যখন আমাদের চোখে এসে পৌঁছায় তখন সেই বস্তুকে আমরা দেখতে পায়।
অস্বচ্ছ বস্তুর বর্ণ : একটি অস্বচ্ছ বস্তুর উপর সাদা আলো পড়লে যদি বস্তুটি সব বর্ণের আলো প্রতিফলিত করে তাহলে বস্তুটিকে সাদা দেখায়।
পাতা সবুজ দেখায় কেন : সবুজ পাতার উপর সূর্যের আলো প্রতিফলিত হয় ও কোন বর্ণের আলোর শোষণ করে নেয় তাই সবুজ দেখায়।
সবুজ আলোয় গোলাপ কেন কালো : .লাল ফুলের উপর সবুজ আলো পড়লে লাল গোলাপ সবুজ আলো শোষণ করে এবং কোনো আলো প্রতিফলিত করে না তাই কালো দেখায়।
স্বচ্ছ বস্তুর বর্ণ : একটি স্বচ্ছ বস্তু যদি সবুজ রঙের হয় এবং তার উপরে সাদা আলো পড়লে সবুজ বর্ণ চলে যায় সাদা বর্ণের শোষণ হয় ফলে স্বচ্ছ বস্তুকে সবুজ দেখায়।
আলোক তরঙ্গ :
তরঙ্গের কম্পাঙ্ক, তরঙ্গ দৈর্ঘ্য, এবং বেগ :
আলোক তরঙ্গ হল একপ্রকার তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ এবং এর বিস্তারের জন্য কোনো জড় মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না। দৃশ্যমান আলোর বিভিন্ন বর্ণের ক্ষেত্রে কম্পাঙ্ক এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য আলোকের প্রাকৃতিক উৎস হল সূর্য। একটি আলোক উৎস থেকে নির্গত আলোর বর্ণ কী হবে তা নির্ভর করে আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে।
আলোর তরঙ্গের গতিবেগ এবং মাধ্যমের প্রতিসারঙ্ক : কোনো মাধ্যমের পরম প্রতিসারঙ্ক শূন্যস্থানে আলোর গতিবেগ এবং ওই মাধ্যমের আলোর গতিবেগ অনুপাতের সমান হয়।
আলোকের তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং মাধ্যমের প্রতিসারঙ্ক : আলো এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে গেলে তরঙ্গ দৈর্ঘ্য ও গতিবেগ পরিবর্তিত হয় ।মাধ্যমের প্রতিসারঙ্ক তরঙ্গ দ্যৈর্ঘের উপর নির্ভর করে।
কোনো মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক = শূন্যস্থানে আলোর গতিবেগ /ওই মাধ্যমে আলোর গতিবেগ
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের বর্ণালী : নীচের চিত্রে দেখানো হল দৃশ্যমান আলোর একপাশে অবলোহিত তরঙ্গ,অণুতরঙ্গ ও বেতার তরঙ্গ এবং আর একপাশে অতিবেগুনি রশ্মি,xরশ্মি এবং গামা রশ্মি রয়েছে।
অতিবেগুনি রশ্মির ব্যবহার
অতিবেগুনি রশ্মির ব্যবহার : জীবাণু ধ্বংসের কাজে, ভিটামিন D তৈরিতে,ডিম-ঘি- রত্ন পরীক্ষায় কাজে লাগে।
অতিবেগুনি রশ্মির ক্ষতিকর দিক : বেশি মাত্রায় পড়লে চোখে ও চামড়ার ক্ষতি হয়।
x রশ্মি ব্যবহার : চিকিৎসাবিজ্ঞানে ব্যবহার হয়,গোয়েন্দা বিভাগে ব্যবহার হয়।
x রশ্মির ক্ষতিকর দিক : জীবন্ত কোশকে ধ্বংস করে।
গামা রশ্মির ব্যবহার : বিকিরণ থেরাপি , গবেষণার কাজে।
গামা রশ্মির ক্ষতিকর দিক : জীবন্ত কোশের ক্ষতি করে।
আলোর বিক্ষেপ
আলোর বিক্ষেপ : সূর্যরশ্মি যখন বায়ুমন্ডলের ভিতর দিয়ে আসে তখন ওই রশ্মি বাতাসের ধূলিকণার ওপর পরে চারিদিকে ছড়িয়ে যায় একে আলোর বিক্ষেপ বলে। আলোর বিক্ষেপ এর জন্য দিনের বেলা আকাশ নীল দেখায়।নীল বর্ণের আলোকরশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম হওয়ায় বায়ুর মধ্যে থাকা কণাগুলি নীল বর্ণের আলোকে বিক্ষিপ্ত করে চারিদিকে ছড়িয়ে দেয়।
SOLVED QUESTIONS & ANSWERS of আলো – LIGHT
1 MARKS QUESTIONS of আলো – LIGHT
1) মানুষের চোখে সাধারণত কীরকম লেন্স থাকে?
উ: উত্তল লেন্স।
2) যদি পাতলা উত্তল লেন্সের আলোক কেন্দ্র ও ফোকাসের মাঝে কোনো বস্তু রাখলে বস্তুর প্রতিবিম্ব কেমন হবে?
উত্তর : সমশীর্ষ ও বিবর্ধিত।
3) সমতল দর্পণে ফোকাসের দৈর্ঘ্য কত হয়?
উত্তর: শূন্য।
4) কখন আপতিত রশ্মি ও নির্গত রশ্মির চ্যুতি 0হয়?
উত্তর : আলোকরশ্মি লম্বভাবে আপতিত হলে।
5) কখন উত্তল লেন্স ব্যবহার করা হয়?
উত্তর : ক্যামেরার অভিলক্ষের জন্য।
6) চোখের লেন্সের ধরণ কেমন?
উত্তর : উত্তল লেন্স।
7) চোখের লেন্সের প্রতিবিম্ব কেমন?
উত্তর : সদ্।
8) রৈখিক বিবর্ধন এর মান 1হলে কার দৈর্ঘ্য সমান হবে?
উত্তর : বস্তু ও প্রতিবিম্বের।
9) সেভিং মিররে কোন দর্পণ ব্যবহার করা হয়?
উত্তর : অবতল।
10) অসদ্ বিম্ব গঠিত হয় কোন লেন্সে
উত্তর : অবতল লেন্সে।
11) গোলীয় দর্পণে বক্রতা ব্যাসার্ধের সাথে যে সম্পর্ক আছে সেটি লেখ।
উত্তর : f=r/2
12) কখন প্রতিবিম্বের রৈখিক বিবর্ধন 1হয়?
উত্তর : যখন অবতল দর্পণে বস্তু বক্রতা কেন্দ্রে থাকে।
13) আলোক কেন্দ্র থেকে কোনো বস্তুকে কত সেমি দূরে রাখলে বস্তুটির প্রতিবিম্ব অসদ্,সমশীর্ষ ও বিবর্ধিত হয়?
উত্তর : 3সেমি দূরে রাখলে।
14) কীসের দ্বারা হ্রস্বদৃষ্টির প্রতিকার করা হয়?
উত্তর : অবতল লেন্সের দ্বারা ।
16) লাল ফুলকে কখন কালো দেখায়?
উত্তর : সবুজ কাচের মধ্য দিয়ে দেখলে।
17) স্বাভাবিক চোখ থেকে দূরবিন্দুর দূরত্ব কত হয়?
উত্তর : অসীম।
18) কোন আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবথেকে কম?
উত্তর : বেগুনী বর্ণের আলোর।
19) কাকে অপসারী লেন্স বলা হয়?
উত্তর : অবতল লেন্স কে।
20) কোন লেন্স দূরের জিনিস দেখতে অসুবিধার জন্য ব্যবহার করা হয়?
উত্তর : অবতল লেন্স।
Multiple Choice Questions – of আলো – LIGHT 1 marks
১) কোনো আলোকরশ্মি একটি পরিস্কার কাঁচের এর উপর লম্ব ভাবে বিকিরণ করলে তার চ্যুতিকোণের মান কত?
ক)0° খ)20° গ)50° ঘ)90°
উ:-ক)0°
২) প্রতিবিম্ব সবসময় অসদ্ ও খর্বাকার হয় কোন দর্পণে?
ক)সমতল দর্পণ খ) উত্তল দর্পণ গ)গোলীয় দর্পণ, ঘ)অবতল দর্পণ
উ:-খ)উত্তল দর্পণ।
৩)কোন রঙের আলোর জন্য কোনো মাধ্যমের প্রতিসারঙ্ক সবচেয়ে কম?
ক)সবুজ,খ)লাল গ)কালো ঘ) সাদা
উ:-লাল।
৪)দিনের বেলা আকাশকে কেন নীল দেখায়?
ক)আলোর প্রতিফলন খ) আপতন কোণ, গ) আলোর বিক্ষেপণ, ঘ)আলোর প্রতিসরণ এর জন্য।
উ:-গ)আলোর বিক্ষেপণ।
৫)কখন উত্তল লেন্সে বস্তুর অসদ্ ও বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব গঠিত হয়?
ক)বস্তু যখন আলোক কেন্দ্র ও ফোকাসের মাঝে থাকে,খ)বস্তু যখন কেন্দ্রে থাকে,গ)বস্তু যখন ফোকাসে থাকে,ঘ)বস্তু যখন অসীমে থাকে।
উ:-ক)বস্তু যখন আলোক কেন্দ্র ও ফোকাসের মাঝে থাকে।
৬)কোন আলোর প্রতিসরণে লাল আলোর বিচ্যুতি সর্বনিম্ন হয়?
ক)প্রিজমের সাদা আলো,খ)লাল আলো,গ) নীল আলো,ঘ) হলুদ আলো।
উ:-ক)প্রিজমের সাদা আলো
৭)মানুষের সুস্থ চোখের সাথে স্পষ্ট দেখার মধ্যে দূরত্ব কত?
ক)২৩ সেমি, খ)২৫ সেমি, গ)৬০ সেমি,ঘ)১৫ সেমি।
উ:-খ)২৫ সেমি।
৮)অবতল দর্পণে বস্তু বক্রতা কেন্দ্রে অবস্থান করলে প্রতিবিম্ব কোনখানে সৃষ্টি হয়?
ক)আলোক কেন্দ্র ও ফোকাসের মাঝে ,খ)বস্তুর কেন্দ্রে গ)ফোকাসে ,ঘ)বক্রতা কেন্দ্রে।
উ:-ঘ)বক্রতা কেন্দ্রে।
৯)তীর্যকভাবে আলোক রশ্মি বায়ু থেকে যদি কাচের দিক ধাবিত হয় তাহলে নীচের কোন কথাটা সত্য হবে?
ক)আপতন কোণ < প্রতিসরণ কোণ,খ)আপতন কোণ=প্রতিসরণ কোণ,গ)আপতন কোণ > প্রতিফলন কোণ,ঘ)আপতন কোণ >প্রতিসরণ কোণ।
উ:-ঘ)আপতন কোণ >প্রতিসরণ কোণ।
১০)কোনো একটি অবতল দর্পণের সামনের বস্তু তার সদ্ ও বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব গঠন করে এবং সেই দর্পণের দৈর্ঘ যদি 20 সেন্টিমিটার হয় , তাহলে বস্তুর দৈর্ঘ্য কত হবে?
ক)40 সেমি,খ)30 সেমি,গ)10 সেমি,ঘ)20 সেমি।
উ:-ক)40 সেমি
১১)লাল,হলুদ, সবুজ,বেগুনি কোনটির তরঙ্গ দৈর্ঘ্য সবচেয়ে বেশি?
ক)লাল, খ)হলুদ, খ)সবুজ,গ)বেগুনি।
উ:-ক)লাল।
১২)অবতল দর্পণের ফোকাস ও বক্রতা কেন্দ্রের মাঝে কোনো বস্তু থাকলে কি প্রতিবিম্ব সৃষ্টি হবে?
ক)সদ্ খর্বাকার,খ)সদ্ বিবর্ধিত, গ) অসদ্ খর্বাকার ঘ) এর মধ্যে কোনোটাই নয়।
উ:-খ)সদ্ বিবর্ধিত।
১৩)কোন মাধ্যমের প্রতিসারঙ্ক কম?
ক)লাল,খ)নীল,গ)হলুদ,ঘ)সবুজ
উ:-ক)লাল।
১৫)কোন রশ্মি কেলাসের গঠন বিষয়ক গবেষণার কাজে ব্যবহৃত হয়?
ক)গামা,খ)ভিটা,গ)এক্স ,গ)দৃশ্যমান রশ্মি।
উ:-গ)এক্স রশ্মি।
১৬)সাধারণ ক্যামেরাতে কোন লেন্স থাকে?
ক)অভিসারী,খ)অপসারী,গ)উত্তল,ঘ)অবতল |
উ:অভিসারী।
১৭)ফোকাস দৈর্ঘ্য ও বক্রতা ব্যাসার্ধের মধ্যে সম্পর্ক কেমন?
ক)r=f, খ) f=r,গ)r=2f,ঘ) r=3f
উ:-গ)r=2f
১৮)বিবর্ধক কাচে যদি বস্তুকে 10সেমি দূরে রাখলে বস্তুর প্রতিবিম্ব হয় 40 সেমি,তাহলে বিবর্ধন কত?
ক)5.6,খ)4.0,গ)2.7,ঘ)5.8।
উ:-খ)4.0।
Short Questions – of আলো – LIGHT 2-3 marks
1) উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব কী?
উত্তর : উত্তল লেন্সের আলোর কেন্দ্র থেকে মুখ্য ফোকাসের মধ্যে যে দূরত্ব আছে ওই দূরত্বকে বলে উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব।
2) দিনের বেলা আকাশ কেন নীল থাকে?
উত্তর : সূর্যরশ্মি দিনের বেলায় বায়ুমন্ডলের ভিতর দিয়ে প্রবেশ করার ফলে নীল রঙের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কমে যায় এর ফলে বায়ুর মধ্যে অবস্থিত নীল রঙের কণাগুলি চারিদিকে ছড়িয়ে যায় বিক্ষিপ্ত আকারে।এই আলোকরশ্মি আমাদের চোখে পড়ে ।তাই আমরা আকাশকে দিনের বেলা নীল দেখি।
3) মায়োপিয়া বা হ্রস্বদৃষ্টি বলতে কী বোঝ?
উত্তর : কোনো ব্যক্তি যখন কাছের জিনিসকে স্পষ্ট দেখতে পায় কিন্তু দূরের জিনিসকে স্পষ্ট দেখতে পায় না।চোখের এই দোষকে মায়োপিয়া বা হ্রস্বদৃষ্টি বলে।
অক্ষিগোলক যখন বড় হয় তখন এই রোগের সৃষ্টি হয়।
অবতল লেন্স কে চোখের সামনে রেখে এই রোগের প্রতিকার করা হয়।
4) প্রতিসারঙ্ক কী?
উত্তর : আপতন কোণের সাইন ও প্রতিসরণ কোণের সাইন এর অনুপাত সবসময় ধ্রুবক হয়, যখন আলোকরশ্মি প্রতিসরণ করে। এই ধ্রুবকটিই হল প্রথম মাধ্যমের উপর দ্বিতীয় মাধ্যমের প্রতিসারঙ্ক।
প্রতিসারঙ্ক মাধ্যম এর প্রকৃতি , মাধ্যমের উষ্ণতা ও আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভরশীল।
5) স্নেলের সূত্র টি লেখ:-
উত্তর : একটি নির্দিষ্ট মাধ্যম ও নির্দিষ্ট বর্ণের আলোর জন্য আলোর প্রতিসরণ কোণের সাইন ও আপতণ কোণের সাইনের অনুপাত সবসময় ধ্রুবক হয়।আলোর প্রতিফলনের জন্য দ্বিতীয় সূত্রটি স্নেলের সূত্র নামে পরিচিত।
7) ট্রাফিক সিগনালে লাল রঙের সংকেত থাকে কেন?
উত্তর : বিপদের সংকেত বোঝানোর জন্য লাল রঙের আলো ব্যবহার করা হয়।কারণ এই আলো অনেক দূর পর্যন্ত অতিক্রম করে এবং মানুষের চোখে পড়ে কারণ এর বিক্ষেপণ ক্ষমতা সবথেকে কম হয়।এর ফলে মানুষ সাবধান হয়।
8) গোলীয় দর্পণের প্রধান ফোকাস দূরত্ব কাকে বলে?
উত্তর : দর্পণের মেরু থেকে মুখ্য ফোকাস বিন্দু পর্যন্ত যে দূরত্ব আছে সেই দূরত্বকে গোলীয় দর্পণের প্রধান ফোকাস দূরত্ব বলে।
9) কোন মাধ্যমে আলোর বিচ্ছুরণ ঘটে না?
উত্তর : শূন্য মাধ্যমে আলোকরশ্মি এক ই বেগে থাকে তাই আলোর বিচ্ছুরণ ঘটে না।
10) গোলীয় দর্পণের বক্রতাকেন্দ্র কাকে বলে?
উত্তর : গোলীয় দর্পণ যে গোলকের অংশ সেই কেন্দ্রকে বক্রতাকেন্দ্র বলে।
11) উত্তল লেন্সের মুখ্য ফোকাস কাকে বলে চিত্রসহ লেখ।
উত্তর : অপসারী রশ্মিগুচ্ছ গুলি প্রধান অক্ষের সমান্তরালে একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে নির্গত হয়,সেই নির্দিষ্ট বিন্দুকে উত্তল লেন্সের মুখ্য ফোকাস বলে।
12) উত্তল লেন্স কে শনাক্ত করণ করা যায় কীভাবে?
উত্তর : একটি লেন্সের খুব কাছে যদি একটি আঙুল রাখা হয় তাহলে তার কারণে যদি বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব সৃষ্ট হয় তাহলে সেটি উত্তল লেন্স।
13) লেন্সের আলোককেন্দ্র কাকে বলে চিত্র।সহ লেখ?
উত্তর : যখন কোনো আলোকরশ্মি লেন্সের একপৃষ্ঠে আপতিত হয়, এবং আপতিত হওয়ার সময় আপতিত রশ্মি যদি সমান্তরাল হয়, তখন সেই রশ্মি প্রধান অক্ষের উপর একটা বিন্দুকে ছেদ করে,তাকে লেন্সের আলোককেন্দ্র বলে।
14) সমতল,অবতল ও উত্তল এই তিন প্রকার দর্পণকে কীভাবে শনাক্ত করা যায়?
উত্তর : স্পর্শ না করে দর্পণের কাছে কোনো বস্তুকে নিয়ে গেলে প্রতিবিম্ব টি যদি সমশীর্ষ হয় এবং বস্তুর আকারের যদি সমান হয় তবে সেই দর্পণটি সমতল।
আর যদি প্রতিবিম্বটি সমশীর্ষ বস্তুর থেকে বড় হয় তাহলে সেটি অবতল।
আর যদি বস্তুর থেকে ছোটো হয় তাহলে সেটি উত্তল।
15) অবতল লেন্সকে কীভাবে শনাক্তকরণ করা যায়?
উত্তর : একটি লেন্সের খুব কাছে যদি একটি আঙুল রাখা হয় তাহলে তার কারণে যদি খর্বাকৃতি প্রতিবিম্ব সৃষ্ট হয় তাহলে সেটি অবতল লেন্স ।
16) গাড়ির হেটলাইটে অবতল দর্পণ কেন থাকে?
উত্তর : গাড়ির হেটলাইটের আলো অবতল দর্পণের ফোকাসে থাকে।এর ফলে লাইট থেকে আলো বাইরে বেরিয়ে এসে দর্পণে পড়ে।দর্পণে এসে পড়ার পর আলো প্রতিফলিত হয় এবং এমন একটা আলোকরশ্মি গঠন করে যা বহুদূর বিস্তৃত হয়।এর জন্যই গাড়ির হেটলাইটে অবতল দর্পণ ব্যবহার করা হয়।
17) উত্তল দর্পণের ফোকাস দূরত্ব ও অবতল দর্পণের বক্রতা ব্যাসার্ধের সম্পর্ক নিরুপণ কর।
উত্তর : চিত্রে C বক্রতা কেন্দ্র ,Fফোকাস ,P মেরু।CS দর্পণের ব্যাসার্ধ দর্পণের উপর লম্ব। একটি আলোকরশ্মি প্রধান অক্ষের সমান্তরালে এসে দর্পণের উপর আপতিত হয়ে f এর মধ্যে দিয়ে যায়।
RS এবং CP পরস্পর সমান্তরাল।
ধরা যাক,দর্পণের উন্মেষ তার বক্রতা ব্যাসার্ধের তুলনায় খুব ছোট।আপতিত রশ্মি RS মেরু P এর কাছে আপতিত হয়।
FS=FP,CF=FP
বা,F P=1/2 r
বা,f=1/ 2 r
বা,r=2f
যেখানে r দর্পণের বক্রতা ব্যাসার্ধ এবং fফোকাস দৈর্ঘ্য।
(একই ভাবে উত্তল দর্পণের প্রমাণ হবে।)
EF এবং HG পরস্পর সমান্তরাল।EF এর উপর লম্ব n এবং HG এর উপর লম্ব i1।A এবং BC পরস্পরের সমান্তরাল।
19) কখন আকাশ লাল রঙের দেখায় এবং কেন?
উত্তর : সূর্য অস্ত যাবার পর আকাশ লাল রঙের দেখায়।কারণ, কারণ অন্যান্য রঙের তুলনায় লাল রঙের আলোর বিক্ষেপণ ক্ষমতা সবথেকে কম।বায়ুমন্ডলের ভিতর দিয়ে সূর্যের রশ্মিগুলোকে অনেক দূরত্ব অতিক্রম করতে হয় কারণ সূর্যোদয় ও সূর্যাস্ত যখন হয় সে সময় সূর্যের অবস্থান থাকে দিগন্ত রেখার কাছাকাছি।এই অতিক্রমের সময় ছোটো তরঙ্গদৈর্ঘ্য তৈরি হয় যেগুলি বেগুনী বা নীল রঙের হয়,এবং সেগুলি বিক্ষিপ্ত হয়ে যায়।বেগুনী বা নীল রঙের আলোর বিক্ষেপণ ক্ষমতা বেশি হওয়ায় সেগুলো আমাদের চোখে এসে পড়ে না।কিন্তু লাল রঙের আলোর বিক্ষেপণ ক্ষমতা কম তাই লাল রঙের আলো আমাদের চোখে এসে পড়ে।
20) মানুষের চোখের লেন্স কেমন?ভিট্রিয়াস হিউমার কাকে বলে?
উত্তর : মানুষের চোখের লেন্স উভত্তল ।
চোখের লেন্স ও মধ্যবর্তী প্রকোষ্ঠ জেলী জাতীয় তরল স্বচ্ছ দ্বারা নিমজ্জিত থাকে।এটাই হল ভিট্রিয়াস হিউমার।
21) আলোর বিচ্ছুরণ বলতে কী বোঝায়?
উত্তর : প্রিজমের দ্বারা প্রতিসারিত হওয়ার ফলে সাদা আলো বা যে কোনো যৌগিক আলো বিভিন্ন মৌলিক বর্ণে ভাগ হয়ে যায় একেই বলে আলোর বিচ্ছুরণ।
22) আলোর বিক্ষেপণের সংজ্ঞা দাও?
উত্তর : বায়ুর মধ্যে অবস্থিত ভাসমান সূক্ষ্ম ধূলিকণা ও বিভিন্ন গ্যাসের অণু সূর্যালোকের উপস্থিতিতে সূর্যালোক থেকে শক্তি শোষণ করে চারিদিকে ছড়িয়ে দেয় তাকে আলোর বিক্ষেপণ বলে।