আলো বাতাস, কাচ এবং জলে একই গতিতে ভ্রমণ করে না। বাতাসে আলোর গতি 3 X 10 6 m/s. পানিতে এটি 2.25 × 10 8 m/s এবং গ্লাসে 2 x 10 8 m/s। এর কারণ হল গ্লাস পানির চেয়ে অপটিক্যালি ঘন এবং পানি বাতাসের চেয়ে অপটিক্যালি ঘন। আলোর গতি কমে গেলে একটি মাধ্যমকে ঘন বলে এবং আলোর গতি বাড়লে বিরল বলা হয়।
আলো একটি মাধ্যমে সরলরেখায় ভ্রমণ করে। কিন্তু যখন একটি স্বচ্ছ মাধ্যমের আলোর রশ্মি অন্য একটি স্বচ্ছ মাধ্যমের পৃষ্ঠে তির্যকভাবে পড়ে তখন এটি অন্য মাধ্যমের দিকে সরল পথে ভ্রমণ করে কিন্তু তার প্রাথমিক দিক থেকে ভিন্ন। একটি স্বচ্ছ মাধ্যম থেকে অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমে যাওয়ার সময় আলোর পথের দিকের পরিবর্তনকে আলোর প্রতিসরণ বলে।
একটি আলোক রশ্মি ভূপৃষ্ঠে পড়ছে যা দুটি মাধ্যমকে পৃথক করে। \(\angle i\) আপতিত রশ্মি এবং স্বাভাবিকের মধ্যে আপতন কোণ এবং \(\angle r\) হল প্রতিসৃত রশ্মি এবং স্বাভাবিকের মধ্যে প্রতিসরণ কোণ। বিচ্যুতি হল প্রতিসৃত রশ্মির দিক এবং আপতিত রশ্মির দিকের মধ্যবর্তী কোণ। অতএব, \(\angle\delta\) = \(\mid \angle i - \angle r \mid\)
আলোর প্রতিসরণ দুটি নিয়ম মেনে চলে যা স্নেলের প্রতিসরণের সূত্র নামে পরিচিত।
\(\mu = \frac{3 X 10 ^8ms^{-1}}{2.25 X 10 ^8 ms{-1}} = \frac{4}{3} = 1.33\)
দ্রষ্টব্য: কোন মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক সূচক 1 এর কম থাকতে পারে না।
কিছু সাধারণ পদার্থের প্রতিসরণ সূচক (µ)
| পদার্থ | µ | পদার্থ | µ |
| শূন্যস্থান | 1.00 | বায়ু | 1.00 |
| বরফ | 1.31 | জল | 1.33 |
| মদ | 1.37 | গ্লিসারিন | 1.47 |
| সাধারণ গ্লাস | 1.5 | কেরোসিন | 1.41 |
প্রশ্ন 1: আলোক রশ্মি প্রতিসরণে অবিচ্ছিন্নভাবে পাস করার শর্ত কী?
সমাধান: দুটি শর্ত আছে - (1) যখন আপতন কোণ 0 সমান হয়। (2) যখন উভয় মাধ্যমের প্রতিসরণ সূচক একই হয়।
প্রত্যাবর্তনশীলতার নীতি যদি মাধ্যম 1 এর সাপেক্ষে মাধ্যম 2-এর প্রতিসরণ সূচক হয় \(_1\mu_2= \frac{sin \ i}{sin \ r}\) এবং মাঝারি 2 এর সাপেক্ষে মাঝারি 1-এর প্রতিসরাঙ্ক তাহলে \(_2\mu_1 = \frac{sin \ r}{sin \ i }\) , তারপর \(_1\mu_2 \times _2\mu_1 = 1\) অথবা আমরা বলতে পারি \(_1\mu_2 = \frac{1}{_2\mu_1}\) |
প্রশ্ন 1: বাতাসের সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরণ সূচক 3/2 হলে, কাচের সাপেক্ষে বায়ুর প্রতিসরণ সূচক কত?
সমাধান: a µ g = 3/2, তাই g µ a হল \(\frac{1}{^3/_2} = \frac{2}{3}\) ।
গতি: আলোর রশ্মি যখন বিরল থেকে ঘনত্বের মাধ্যমে প্রতিসৃত হয়, তখন আলোর গতি কমে যায় এবং যদি এটি ঘন থেকে বিরল মাধ্যমে প্রতিসৃত হয়, তখন আলোর গতি বৃদ্ধি পায়।
ফ্রিকোয়েন্সি: আলোর কম্পাঙ্ক আলোর উৎসের উপর নির্ভর করে তাই প্রতিসরণে পরিবর্তন হয় না।
তরঙ্গদৈর্ঘ্য: একটি মাধ্যমের আলোর গতি v, সেই মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ এবং আলোর f এর ফ্রিকোয়েন্সি v = fλ হিসাবে সম্পর্কিত।
যখন আলো একটি বিরল থেকে একটি ঘন মাধ্যমের দিকে যায়, তখন তরঙ্গদৈর্ঘ্য হ্রাস পায় এবং যখন আলো একটি ঘন মাধ্যম থেকে একটি বিরল মাধ্যমের দিকে যায় তখন তরঙ্গদৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়।
(1) একটি পাত্রে জলের গভীরতা, বাতাস থেকে দেখা গেলে, কম বলে মনে হয়
আসল গভীরতা হল ওএস। O বিন্দু থেকে শুরু হওয়া আলোর রশ্মি জল-বায়ু পৃষ্ঠে উল্লম্বভাবে পড়ে, SA বরাবর সোজা ভ্রমণ করে। Q বিন্দুতে জল-বায়ু পৃষ্ঠে আরেকটি রশ্মি OQ ঘটনা যখন বাতাসে যায়, স্বাভাবিক NQ থেকে দূরে বাঁকিয়ে QT পথ ধরে চলে যায়। যখন QT রশ্মি আবার উৎপন্ন হয়, তখন দুটি প্রতিসৃত রশ্মি P বিন্দুতে মিলিত হয়। এভাবে P হল O-এর প্রতিচ্ছবি। এভাবে জল থেকে বাতাসে আলোর প্রতিসরণের কারণে পর্যবেক্ষকের কাছে জাহাজের গভীরতা SO-এর পরিবর্তে SP বলে মনে হয়। .
(2) ভোরে সূর্যোদয় এবং দেরীতে সূর্যাস্ত
(৩) মরুভূমিতে মরীচিকা
কখনও কখনও মরুভূমিতে, একটি গাছের একটি উল্টানো চিত্র দেখা যায় যা গাছের নীচে জলের একটি মিথ্যা ধারণা দেয়। একে মরীচিকা বলে। মরীচিকার কারণ আলোর প্রতিসরণ। মরুভূমির মতো, বালি খুব দ্রুত উত্তপ্ত হয় তাই বালির সংস্পর্শে থাকা বাতাসের স্তরটি উত্তপ্ত হয়। ফলস্বরূপ, মাটির কাছাকাছি বায়ু উপরের বায়ু স্তরের তুলনায় উষ্ণ। অন্য কথায়, উপরের স্তরগুলি নীচের তুলনায় ঘন! একটি গাছের উপর থেকে প্রতিফলনের পর সূর্যের আলোর রশ্মি যখন ঘন থেকে বিরল স্তরে ভ্রমণ করে, তখন এটি স্বাভাবিক থেকে দূরে বেঁকে যায়। এইভাবে পরপর স্তরগুলির বিভাজনের পৃষ্ঠে প্রতিসরণে, প্রতিবার প্রতিসরণ কোণ বৃদ্ধি পায় এবং রশ্মির ঘনত্ব থেকে বিরল দিকে যাওয়ার প্রবণতার কোণও 90° না হওয়া পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। ঘন থেকে বিরল স্তরে আপতন কোণ আরও বৃদ্ধির সাথে সম্পূর্ণ প্রতিফলন ভোগ করে এবং এখন প্রতিফলিত আলো বিরল থেকে ঘন মাঝারি পর্যন্ত ভ্রমণ করে তাই প্রতিটি প্রতিসরণে এটি স্বাভাবিকের দিকে বেঁকে যায়। পর্যবেক্ষকের চোখে পৌঁছালে গাছের একটি উল্টানো চিত্র দেখা যায়।
আপতিত রশ্মি AB একটি কাচের স্ল্যাবের উপর পড়ে, এটি বিন্দু বিন্দুর ঘটনা। রশ্মি AB বায়ু থেকে কাঁচে প্রবেশ করে, তাই এটি স্বাভাবিকের দিকে বেঁকে যায় এবং BC এর পথ অনুসরণ করে। যখন প্রতিসৃত রশ্মি BC আবার C বিন্দুতে কাচের পৃষ্ঠে আঘাত করে, তখন রশ্মি কাচ থেকে বাতাসে ভ্রমণ করে এবং সিডির পথ অনুসরণ করে এটি স্বাভাবিকের থেকে দূরে বেঁকে যায়। উদ্ভূত রশ্মি CD ঘটনা রশ্মি AB এর সমান্তরাল। এইভাবে উদীয়মান রশ্মি এবং আপতিত রশ্মি একই দিকে কিন্তু পরে স্থানচ্যুত হয়।
একটি প্রিজম হল একটি স্বচ্ছ মাধ্যম যা একটি ত্রিভুজাকার ক্রস-সেকশন সহ পাঁচটি সমতল পৃষ্ঠ দ্বারা আবদ্ধ। প্রিজমের দুটি বিপরীত পৃষ্ঠ অভিন্ন ত্রিভুজ এবং বাকি তিনটি পৃষ্ঠ আয়তক্ষেত্রাকার এবং একে অপরের দিকে ঝুঁকে আছে।
যখন একক রঙের একটি হালকা রশ্মি ঝুঁকানো প্রিজমের পৃষ্ঠে পড়ে, তখন আপতিত রশ্মি PQ প্রিজমের মুখে পড়ে, এটি বাতাস থেকে কাঁচে ভ্রমণ করে তাই এটি স্বাভাবিকের দিকে বেঁকে যায় এবং QR পথ দিয়ে ভ্রমণ করে। প্রতিসৃত রশ্মি QR প্রিজমের মুখে R-এ আঘাত করলে আরেকটি প্রতিসরণ ঘটে। এখন রশ্মি QR কাচ থেকে বাতাসে প্রবেশ করে তাই এটি স্বাভাবিক থেকে দূরে বাঁকিয়ে RS অভিমুখে ভ্রমণ করে। এইভাবে, প্রিজমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, আলোক রশ্মি প্রিজমের গোড়ার দিকে বেঁকে যায়।
