লেন্স সংক্রান্ত রাশি

লেন্সের প্রতিবিম্ব বোঝার জন্য কয়েকটি রাশি ও বিন্দু জানা দরকার।

• বক্রতার কেন্দ্র: লেন্সের তলগুলো যে গোলকের অংশ, সেই গোলকগুলোর কেন্দ্র ($C_1$, $C_2$)।
• প্রধান অক্ষ: লেন্সের কেন্দ্র দিয়ে যাওয়া যে সরলরেখার উপর বস্তু ও প্রতিবিম্বের অবস্থান মাপা হয়।
• আলোকীয় কেন্দ্র: পাতলা লেন্সের মাঝখানের যে বিন্দু দিয়ে আলোক রশ্মি গেলে বেঁকে যায় না।
• ফোকাস বিন্দু ($F$): উত্তল লেন্সে প্রধান অক্ষের সমান্তরাল রশ্মিগুলো প্রতিসরণের পর যে বিন্দুতে মিলিত হয়; অবতল লেন্সে প্রতিসরিত রশ্মিগুলো যে বিন্দু থেকে ছড়িয়ে আসছে বলে মনে হয়।

তিনটি দূরত্ব

1. ফোকাস দূরত্ব ($f$): লেন্সের কেন্দ্র থেকে ফোকাস বিন্দুর দূরত্ব। লেন্সের যেদিক দিয়েই আলো ফেলা হোক, ফোকাস দূরত্ব একই থাকে।
2. বস্তুর দূরত্ব: লেন্সের কেন্দ্র থেকে বস্তুর দূরত্ব।
3. প্রতিবিম্বের দূরত্ব: লেন্সের কেন্দ্র থেকে প্রতিবিম্বের দূরত্ব।

তিনটির একক মিটার (m), তবে ছোট লেন্সে সেন্টিমিটারে বলা হয়। বস্তুর দূরত্বকে ফোকাস দূরত্ব $f$ ও দ্বিগুণ ফোকাস দূরত্ব $2f$ এর সাথে তুলনা করেই উত্তল লেন্সে প্রতিবিম্ব কোথায় ও কেমন হবে তা বলা যায়।

ফোকাস দূরত্ব মাপা: দেয়াল থেকে বেশ দূরে একটি আলোর উৎস রেখে দেয়ালের সামনে উত্তল লেন্স সামনে-পেছনে সরাও, যতক্ষণ না দেয়ালে উৎসের স্পষ্ট প্রতিবিম্ব পড়ে। তখন লেন্স থেকে দেয়ালের দূরত্বই ফোকাস দূরত্ব, কারণ বহুদূরের বস্তুর প্রতিবিম্ব ফোকাস বিন্দুতে হয়।

উদাহরণ: একটি উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব 10 cm। লেন্স থেকে 25 cm দূরে একটি বস্তু রাখা হলো। প্রতিবিম্ব কোথায় হবে?

এখানে $f = 10$ cm, তাই $2f = 20$ cm। বস্তুর দূরত্ব 25 cm, যা $2f$ এর বাইরে। তাই প্রতিবিম্বের দূরত্ব হবে $f$ ও $2f$ এর মাঝে, অর্থাৎ লেন্সের অন্য পাশে 10 cm থেকে 20 cm এর মধ্যে; প্রতিবিম্ব বাস্তব, উল্টো ও ছোট।

সাধারণ ভুল হলো ফোকাস দূরত্বকে লেন্সের প্রান্ত থেকে মাপা। সব দূরত্ব মাপা হয় লেন্সের কেন্দ্র থেকে, প্রধান অক্ষ বরাবর।

মনে রাখো: ফোকাস দূরত্ব, বস্তুর দূরত্ব ও প্রতিবিম্বের দূরত্ব তিনটিই লেন্সের কেন্দ্র থেকে প্রধান অক্ষ বরাবর মাপা হয়; বস্তুর দূরত্বকে $f$ ও $2f$ এর সাথে তুলনা করে প্রতিবিম্ব নির্ণয় করা যায়।