offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৯ · টপিক ৬

টেলিকমিউনিকেশন এবং স্বাস্থ্য ক্ষেত্রে এর ব্যবহার

পড়ার নোট

টেলিযোগাযোগে ব্যবহার

আগে তথ্য পাঠানো হতো বৈদ্যুতিক তারে বৈদ্যুতিক সংকেত দিয়ে; এখন অনেক ক্ষেত্রে সেই তারের বদলে অত্যন্ত সরু কাচের তন্তু, অর্থাৎ অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার করে আলোর সংকেতে তথ্য পাঠানো হয়। টেলিফোন, ইন্টারনেট ও টেলিভিশনের তথ্য আলোর সংকেতে রূপান্তর করে ফাইবারের এক প্রান্তে পাঠানো হয়, অন্য প্রান্তে সেটি আবার তথ্যে রূপান্তরিত হয়।

সুবিধা:

  • পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের কারণে আলো কোরে আটকে থাকে, তাই ফাইবার বাঁকিয়ে যেকোনো পথে নেওয়া যায়।
  • এ কাচে আলোর শোষণ খুব কম, তাই সংকেত শত শত কিলোমিটার যেতে পারে; এ জন্য শোষণ কম এমন লম্বা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অবলাল রশ্মি ব্যবহার করা হয়।
  • ফাইবার খুব সরু, তাই অল্প জায়গায় অনেকগুলো ফাইবার রাখা যায়।
  • আলোর বেগ অনেক বেশি, তাই তথ্য দ্রুত পৌঁছায়।

স্বাস্থ্যসেবায় ব্যবহার

চিকিৎসায় অপটিক্যাল ফাইবারের গুচ্ছ দিয়ে তৈরি এন্ডোস্কোপ ব্যবহার করা হয়। একগুচ্ছ ফাইবার দিয়ে শরীরের ভেতরে আলো পাঠানো হয়, আর আরেকগুচ্ছ ফাইবার দিয়ে ভেতরের অংশের প্রতিচ্ছবি বাইরে চিকিৎসকের কাছে ফিরে আসে। ফাইবার নমনীয় বলে মুখ বা ছোট ছিদ্র দিয়ে ঢুকিয়ে বড় কাটাছেঁড়া ছাড়াই পাকস্থলী বা অন্য অঙ্গের ভেতর দেখা যায়।

উদাহরণ: ফাইবারের কাচের প্রতিসরণাঙ্ক 1.5 হলে আলোর সংকেত 200 km যেতে কত সময় নেবে?

ফাইবারে আলোর বেগ v=3×1081.5=2×108v = \frac{3 \times 10^8}{1.5} = 2 \times 10^8 m/s। দূরত্ব 200 km=2×105200 \text{ km} = 2 \times 10^5 m। সময় t=2×1052×108=10−3t = \frac{2 \times 10^5}{2 \times 10^8} = 10^{-3} s, অর্থাৎ মাত্র 1 মিলিসেকেন্ড।

সাধারণ ভুল হলো ভাবা যে ফাইবারে দৃশ্যমান আলো পাঠানো হয়। দৃশ্যমান আলোর শোষণ বেশি, তাই দূরের যোগাযোগে অবলাল রশ্মি ব্যবহার করা হয়।

মনে রাখো: অপটিক্যাল ফাইবার পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনে আলোর সংকেত বহুদূর পাঠায়, তাই টেলিযোগাযোগে ব্যবহৃত হয়; চিকিৎসায় এন্ডোস্কোপে এটি শরীরের ভেতর দেখতে সাহায্য করে।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. পাকস্থলীর ক্ষত বা অভ্যন্তরীণ রক্তক্ষরণ পরীক্ষার জন্য চিকিৎসকরা রোগীর খাদ্যনালীতে এন্ডোস্কোপ (endoscope) প্রবেশ করান। এন্ডোস্কোপিতে ব্যবহৃত অপটিক্যাল ফাইবার (optical fiber) নলের মধ্য দিয়ে আলো কোন ভৌত ঘটনার কারণে কোনো তীব্রতা না হারিয়ে বাঁকা পথে সঞ্চালিত হয়?

    1. ক

      আলোর অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন

    2. খ

      দর্পণের মতো আলোর নিয়মিত প্রতিফলন

    3. গ

      এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে আলোর প্রতিসরণ

    4. ঘ

      প্রিজমের মতো আলোর বিচ্ছুরণ

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) আলোর অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন

    1. এন্ডোস্কোপে একগুচ্ছ অত্যন্ত সরু ও নমনীয় কাচ তন্তু বা অপটিক্যাল ফাইবার থাকে, যার ভেতরের কোরের প্রতিসরাঙ্ক বাইরের ক্ল্যাডিংয়ের প্রতিসরাঙ্কের চেয়ে বেশি হয়।
    2. কোরের ভেতর আলো সংকট কোণের (critical angle) চেয়ে বড় কোণে আপতিত হলে প্রতিসরণের বদলে বারবার আলোর অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন (total internal reflection) ঘটে, ফলে আলো তীব্রতা না হারিয়ে বাঁকা পথে দেহের গভীরে পৌঁছায় এবং প্রতিবিম্ব ফিরিয়ে আনে।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো