offSchoolবেটা

রসায়ন · অধ্যায় ২

পানিতে পরাগরেণু নাচে কেন?

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

অণুবীক্ষণ যন্ত্রে এক ফোঁটা পানিতে ভাসমান ফুলের পরাগরেণুর দিকে তাকিয়ে আয়েশা দেখল, কণাগুলো এলোমেলোভাবে কাঁপছে আর সরছে, অথচ পানি একদম স্থির। জানালা দিয়ে আসা রোদের রেখায় ধূলিকণাও এভাবে নাচে। পানি গরম করলে পরাগরেণুর নাচ কেমন হবে?

পানি গরম করলে পরাগরেণু কেমন নড়বে?

  1. আরও বেশি: গরম পানির অণু দ্রুত ছোটে আর জোরে ধাক্কা দেয়
  2. একই রকম, পরাগরেণু জীবিত বলে নিজেই নড়ে
  3. কম, গরমে পানি শান্ত হয়
  4. থেমে যাবে, তাপে কণা ভারী হয়

যা বদলাতে পারবে

  • কোথায় কণা: পানিতে পরাগরেণু, বাতাসে ধোঁয়া বা ধূলিকণা
  • তাপমাত্রা: ০ থেকে ৮০ °C
  • কণার ব্যাসার্ধ: ০.৫ থেকে ৫ µm

যা মেপে দেখাবে

  • এক মিনিটে সরে যায় (µm)
  • সরণ ÷ কণার ব্যাস

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • বড় কণা আর ছোট কণার নাচ তুলনা করো।
  • পানির বদলে বাতাসে ধূলিকণা দেখো।

নিজে করে দেখো

  1. পানিতে একটি কণাকে এক মিনিটে অন্তত ১৫ µm সরাও।
    ইঙ্গিত

    ছোট কণা আর গরম পানি।

  2. এমন কণা খুঁজে বের করো যা নিজের আকারের চেয়ে কম সরে।
    ইঙ্গিত

    বড় কণা, ঠান্ডা পানি।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

কণার গতি পর্যবেক্ষণ: ব্রাউনীয় গতি

⟨x2⟩=4Dt,D=kT6πηr\langle x^2 \rangle = 4Dt,\quad D = \frac{kT}{6\pi\eta r}

১৮২৭ সালে উদ্ভিদবিজ্ঞানী রবার্ট ব্রাউন অণুবীক্ষণে পানিতে পরাগরেণুর এলোমেলো নড়াচড়া দেখেন। প্রথমে ভাবা হয়েছিল এরা জীবিত, কিন্তু মৃত কণা আর ধূলিকণাও একইভাবে নড়ে। আসল কারণ: পানি বা বাতাসের অদৃশ্য অণুগুলো সবসময় সবদিকে ছুটছে, আর প্রতি মুহূর্তে কোটি কোটি অণু কণাটিকে ধাক্কা দেয়; কোনো এক দিক থেকে ধাক্কা একটু বেশি হলে কণা সেদিকে সরে, পরের মুহূর্তে অন্য দিকে। এটিই ব্রাউনীয় গতি, যা প্রমাণ করে পদার্থ অবিরাম গতিশীল কণা দিয়ে তৈরি। তাপমাত্রা বাড়লে অণুর গতিশক্তি বাড়ে এবং গরম পানি পাতলা হয়, তাই কণা বেশি নড়ে; ছোট কণা বেশি নড়ে; বাতাস পানির চেয়ে অনেক পাতলা, তাই বাতাসে ধোঁয়া বা ধূলিকণা আরও বেশি নাচে। আইনস্টাইন ১৯০৫ সালে এর হিসাব দিয়ে অণুর অস্তিত্ব প্রতিষ্ঠা করেন।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

পরাগরেণু নিজে নড়ে না, পানির অণু তাকে ধাক্কা দেয়। গরম পানিতে অণু দ্রুত ছোটে ও পানি পাতলা হয়, তাই ধাক্কায় কণা আরও দূরে সরে।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • পরাগরেণু জীবিত বলে পানিতে নড়ে
  • তাপ দিলে অণুর নড়াচড়া কমে
  • গরম করলে বস্তু ভারী হয়

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • রোদের রেখায় ধুলার নাচ দেখেও বোঝা যায় বাতাসের অণু সবসময় ছুটছে।

পাঠ্যবইয়ের টপিক