offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৯ · টপিক ৪

রংধনু ও মরীচিকা

  • রংধনু
  • মরীচিকা

পড়ার নোট

রংধনু

বৃষ্টির পর রোদ উঠলে বাতাসে ভাসা পানির কণা প্রিজমের মতো কাজ করে। এই কণায় আলো পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলিত হয় এবং ভিন্ন ভিন্ন রঙের আলো ভিন্ন ভিন্ন পরিমাণে বেঁকে যায়। এই রশ্মিগুলো দিয়ে রংধনুর বিভিন্ন রঙের ব্যান্ড তৈরি হয়। তাই সাদা আলো রংগুলোতে ভাগ হয় রংধনুতেও।

রংধনু সবসময় সূর্যের উল্টো দিকের আকাশে দেখা যায়। সূর্য ঠিক মাথার ওপর থাকলে অর্থাৎ ভরদুপুরে তাই রংধনু দেখা যায় না।

মরীচিকা

মরুভূমিতে মরীচিকা একটি পরিচিত দৃশ্য। এটিও পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের কারণে ঘটে। উত্তপ্ত বাতাস হালকা বলে উপরে ওঠে, কিন্তু উত্তপ্ত বালুর কাছাকাছি স্তরের বাতাস উপরের স্তরের চেয়েও গরম হতে পারে। তখন:

  • উপরের স্তরে বাতাসের ঘনত্ব বেশি, তাই প্রতিসরণাঙ্কও বেশি।
  • নিচের গরম স্তরে ঘনত্ব ও প্রতিসরণাঙ্ক দুটোই কম।
  • গাছ থেকে আসা আলো প্রতিটি স্তরে প্রতিসরিত হওয়ার সময় প্রতিসরণ কোণ বাড়ে। একটি স্তরে ক্রান্তি কোণ পার হলে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন হয়।

দূরের দর্শকের চোখে আপতন কোণ বড় হয়, তাই ক্রান্তি কোণ পার হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। ফলে মরীচিকা দূর থেকে দেখা যায়, কাছে গেলে যায় না। দর্শক গাছটি সরাসরি দেখেন, আবার প্রতিফলনের কারণে নিচেও তার একটি প্রতিবিম্ব দেখেন। মনে হয় নিচে পানি আছে, কিন্তু কাছে গেলে দেখা যায় পানি নেই।

গরমের দিনে পিচঢালা রাস্তায় গাড়িতে যাওয়ার সময় দূরে রাস্তা ভেজা মনে হয়; কাছে গেলে শুকনো। এটিও একধরনের মরীচিকা।

মনে রাখো: রংধনু ও মরীচিকা দুটোই পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের ফল; রংধনু সূর্যের উল্টো দিকে দেখা যায় আর মরীচিকা দূর থেকে দেখা যায়।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • ক্রান্তি কোণ ও পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনচালিয়ে দেখো

    বাসাবাড়িতে দ্রুতগতির ব্রডব্যান্ড ইন্টারনেট সংযোগের জন্য কাচের তৈরি অপটিক্যাল ফাইবার ক্যাবল ব্যবহৃত হয়। ক্যাবলের ভেতরের কাচ কোরের প্রতিসরাঙ্ক n₁ = ১.৫ এবং চারপাশের মাধ্যম বাতাসের প্রতিসরাঙ্ক n₂ = ১.০। এই দুই মাধ্যমের সংকট কোণ বা ক্রান্তি কোণ প্রায় ৪২° (বা ৪১.৮°)। শুরুতে ক্যাবলের ভেতর ৩০° আপতন কোণে আলো পাঠানো হলে তা বাতাসে প্রতিসরিত হয়ে বাইরে বেরিয়ে যায়। প্রকৌশলী যদি আপতন কোণ বাড়িয়ে সংকট কোণের চেয়ে বেশি, অর্থাৎ ৫০° করেন, তবে আলোকরশ্মিটির কী ঘটবে?

  • প্রিজমে রংধনু: কোন রঙ বেশি বাঁকেচালিয়ে দেখো

    জানালার রোদে মিতু একটি কাচের প্রিজম ধরল, আর দেয়ালে লাল থেকে বেগুনি পর্যন্ত রঙের একটি পটি দেখা গেল। কাচের প্রতিসরাঙ্ক লাল আলোর জন্য প্রায় ১.৫১ আর বেগুনি আলোর জন্য প্রায় ১.৫৩। প্রিজম থেকে বের হওয়ার সময় কোন রঙের আলো সবচেয়ে বেশি বেঁকে যায়?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. গ্রীষ্মের দুপুরে গাড়িতে যেতে যেতে দূরে পিচঢালা রাস্তাকে ভেজা মনে হয়, কিন্তু কাছে পৌঁছালে রাস্তা শুকনো দেখা যায়। এর কারণ কী?

    1. ক

      রাস্তার কাছের উত্তপ্ত ও হালকা বায়ুস্তরে আলোর পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন

    2. খ

      কাছে পৌঁছানোর আগেই রাস্তার পানি বাষ্প হয়ে উড়ে যায়

    3. গ

      পানির কণায় সাদা আলোর বিচ্ছুরণ

    4. ঘ

      রাস্তার কাছের ঠান্ডা ও ঘন বায়ুস্তরে আলোর পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) রাস্তার কাছের উত্তপ্ত ও হালকা বায়ুস্তরে আলোর পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন

    1. রাস্তার ঠিক পাশের বায়ু উপরের বায়ুর চেয়ে বেশি উত্তপ্ত, তাই হালকা এবং এর প্রতিসরাঙ্ক কম। দূরের পর্যবেক্ষকের জন্য আপতন কোণ বড় হওয়ায় কোনো স্তরে সংকট কোণ পার হয় এবং আলোর পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটে।
    2. ফলে আকাশের প্রতিবিম্ব নিচে দেখায়, যেন রাস্তায় পানি আছে। একে মরীচিকা বলে। কাছে গেলে আপতন কোণ ছোট হয় বলে এটি আর দেখা যায় না।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

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

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো