সব অধ্যায় / ৯

নবম–দশম শ্রেণি · পদার্থবিজ্ঞান

আলোর প্রতিসরণ

বদলে দেখো

আলোর প্রতিসরণ

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।
এই অধ্যায়ের পাঠ
  1. প্রতিসরণ ও আলোকঘনত্ব
  2. স্নেলের সূত্র
  3. আপাত গভীরতা, কাচ ও প্রিজম
  4. সংকট কোণ ও পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন
  5. লেন্স ও প্রধান রশ্মি
  6. লেন্সের প্রতিবিম্ব
  7. লেন্সের সমীকরণ ও ক্ষমতা
  8. চোখ ও উপযোজন
  9. দৃষ্টির ত্রুটি
  10. বর্ণালি ও বিচ্ছুরণ

পাঠগুলো

১

প্রতিসরণ ও আলোকঘনত্ব

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

মাধ্যম বদলালে আলোর বেগ বদলায়। তির্যক আপতনে দিকও বদলাতে পারে। বেশি n-এর মাধ্যমে অভিলম্বের দিকে, কম n-এর মাধ্যমে দূরে বাঁকে। লম্ব আপতনে বেগ বদলালেও দিক বদলায় না। আলোকঘনত্ব ভরঘনত্বের সমার্থক নয়।

সম্পর্কটি মনে রাখো

n = c/v

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

পানিতে বেগ 2.25×10⁸ m/s হলে n = 3×10⁸/(2.25×10⁸) ≈ 1.33।

২

স্নেলের সূত্র

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

নির্দিষ্ট দুই মাধ্যমে নির্দিষ্ট রঙের জন্য sine-এর অনুপাত ধ্রুব। অভিলম্ব থেকে i ও r মাপো। সীমান্তে কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে, তাই বেগ বদলালে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বদলায়। দুই রশ্মি ও অভিলম্ব একই সমতলে।

সম্পর্কটি মনে রাখো

n₁ sin i = n₂ sin r; v = fλ

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

বাতাস থেকে n = 1.5 কাচে i = 30° হলে sin r = 0.5/1.5 = 1/3। তাই r ≈ 19.5°।

৩

আপাত গভীরতা, কাচ ও প্রিজম

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

পানি থেকে আলো বেঁকে বেরোয় বলে তলার বস্তু কম গভীরে মনে হয়। প্রায় লম্বভাবে দেখলে সহজ গভীরতার সূত্র চলে। সমান্তরাল কাচের পাত থেকে বেরোনো রশ্মি আগেরটির সমান্তরাল হলেও পাশে সরে। প্রিজমে মোট দিকও বদলায়।

সম্পর্কটি মনে রাখো

viewed from air near normal: n ≈ real depth/apparent depth

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

পানির বাস্তব গভীরতা 1.2 m ও n = 4/3 হলে কাছাকাছি লম্বভাবে আপাত গভীরতা 0.9 m।

৪

সংকট কোণ ও পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

বেশি n থেকে কম n-এ যাওয়ার সময় r = 90° হলে আপতন কোণ সংকট কোণ। এর বেশি কোণে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন হয়। ফাইবারের কোর-ক্ল্যাডিং এই নীতি ব্যবহার করে। দুই শর্তই জরুরি।

সম্পর্কটি মনে রাখো

sin critical angle = n₂/n₁, n₁ > n₂

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

n = 1.5 কাচ থেকে বাতাসে সংকট কোণ প্রায় 41.8°। 50° আপতনে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন হয়।

৫

লেন্স ও প্রধান রশ্মি

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

বাতাসে সাধারণ কাচের উত্তল লেন্স অভিসারী, অবতল অপসারী। দুই পাশে ফোকাস থাকে। সমান্তরাল রশ্মি উত্তলে অপর পাশের F দিয়ে যায়; অবতলে আপতন পাশের F থেকে আসছে মনে হয়। পাতলা লেন্সের কেন্দ্রীয় রশ্মি প্রায় সোজা যায়।

সম্পর্কটি মনে রাখো

convex → convergence; concave → divergence

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

দূরের বস্তুর প্রায় সমান্তরাল আলো উত্তল লেন্সের ফোকাল তলের কাছে মেলে।

৬

লেন্সের প্রতিবিম্ব

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

উত্তলে বস্তু 2F-এর বাইরে ছোট উল্টো, 2F-এ সমান, F–2F-এর মাঝে বড় উল্টো বাস্তব প্রতিবিম্ব। F-তে আদর্শ প্রতিবিম্ব অসীমে; F-এর ভেতরে বড় সোজা অবাস্তব। অবতলে বাস্তব বস্তুর প্রতিবিম্ব একই পাশে ছোট সোজা অবাস্তব।

সম্পর্কটি মনে রাখো

real image: rays meet; virtual image: backward extensions meet

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

বিবর্ধক কাচে লেখা বড় দেখতে কাগজ উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্বের ভেতরে রাখো।

৭

লেন্সের সমীকরণ ও ক্ষমতা

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

আলো বাম থেকে ডানে, ডান ধনাত্মক। বাস্তব বস্তুর u ঋণাত্মক; উত্তলের f ধনাত্মক, অবতলের ঋণাত্মক। ক্ষমতা মিটারে f-এর ব্যস্তানুপাত। পাশাপাশি পাতলা লেন্সের ক্ষমতা প্রায় যোগ হয়।

সম্পর্কটি মনে রাখো

1/f = 1/v−1/u; m = v/u; P = 1/f(m), unit D

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

f = +10 cm ও u = −30 cm হলে v = +15 cm, m = −0.5। ক্ষমতা 1/0.10 = +10 D।

৮

চোখ ও উপযোজন

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

কর্নিয়া ও লেন্স রেটিনায় বাস্তব উল্টো প্রতিবিম্ব গড়ে। আইরিস পিউপিল দিয়ে আলোর পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে। সিলিয়ারি পেশি লেন্সের বক্রতা বদলে কাছের-দূরের বস্তুতে ফোকাস মেলায়। তরুণ স্বাভাবিক চোখের নিকটবিন্দু সাধারণভাবে প্রায় 25 cm ধরা হয়।

সম্পর্কটি মনে রাখো

near focus usually requires greater lens power

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

দূর থেকে বইয়ের দিকে তাকালে রেটিনা সরিয়ে নয়, লেন্সের বক্রতা বদলে ফোকাস মেলে।

৯

দৃষ্টির ত্রুটি

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

হ্রস্বদৃষ্টিতে দূরের ফোকাস রেটিনার আগে পড়ে; অবতল লেন্স সাহায্য করে। দীর্ঘদৃষ্টিতে কাছের ফোকাস রেটিনার পেছনে পড়ার প্রবণতা; উত্তল লেন্স সাহায্য করে। বয়সে উপযোজন কমা বার্ধক্যদৃষ্টি। সঠিক চশমা পেশাগত চোখ পরীক্ষার বিষয়।

সম্পর্কটি মনে রাখো

myopia: negative correction; hyperopia: positive correction

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

সংশোধনী লেন্সের f = −0.5 m হলে ক্ষমতা −2 D। এটি অপসারী লেন্স।

১০

বর্ণালি ও বিচ্ছুরণ

n₁n₂ > n₁
বেশি প্রতিসরণাঙ্কে আলো অভিলম্বের দিকে বাঁকে।

সাদা আলোতে নানা কম্পাঙ্ক থাকে। প্রিজমের n রঙভেদে আলাদা বলে রংগুলো ভিন্ন দিকে যায়। সাধারণ কাচে বেগুনি বেশি, লাল কম বিচ্যুত হয়। রংধনুতে প্রতিসরণ, অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ও বিচ্ছুরণ ভূমিকা রাখে।

সম্পর্কটি মনে রাখো

ordinary glass: nviolet > nred

উদাহরণ দিয়ে বোঝো

সাদা আলো প্রিজমে দিলে রঙের পটি দেখা যায়। প্রিজম আলোর উপাদান আলাদা করেছে।

নিজে যাচাই করো

আগে নিজে উত্তর করো। তারপর প্রশ্ন খুলে সমাধান মিলিয়ে নাও।

১. বাতাস থেকে কাচে তির্যক আলো কোন দিকে বাঁকে?

বেশি n-এর মাধ্যমে অভিলম্বের দিকে।

২. মাধ্যম বদলালে কম্পাঙ্ক কি বদলায়?

না। বেগ ও তরঙ্গদৈর্ঘ্য বদলায়।

৩. f = +0.25 m হলে ক্ষমতা?

P = 1/0.25 = +4 D।

৪. হ্রস্বদৃষ্টির সাধারণ সংশোধনী লেন্স?

অবতল বা অপসারী লেন্স, ক্ষমতা ঋণাত্মক।

৫. পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের দুই শর্ত?

বেশি n থেকে কম n-এ যাত্রা এবং আপতন কোণ সংকট কোণের বেশি।

বই, সূত্র ও পাঠের পরিধি

এগুলো GetReady-এর নিজস্ব ব্যাখ্যা। মূল ১৩টি অধ্যায় সাইটের প্রচলিত ক্রমে সাজানো। আগের সংস্করণের জীবন বাঁচাতে পদার্থবিজ্ঞান অতিরিক্ত পাঠ। পরীক্ষার পরিধি চলতি বই ও বোর্ডের নির্দেশনার সঙ্গে মিলিয়ে নাও। চিত্র মাপ অনুযায়ী নয়। অন্য মান না থাকলে g = 9.8 m/s²। বিষয়বস্তু ও সংস্করণের পরিধি শিক্ষকের পর্যালোচনা প্রয়োজন।