প্রিজম, পেরিস্কোপ ও বাইনোকুলার

প্রিজম

দুটি অসমান্তরাল সমতল পৃষ্ঠ দিয়ে আবদ্ধ স্বচ্ছ মাধ্যমকে প্রিজম বলে। প্রথম পৃষ্ঠে ঢোকার সময় আলো লম্বের দিকে বেঁকে যায়; দ্বিতীয় পৃষ্ঠটি সমান্তরাল নয় বলে বের হওয়ার সময় লম্ব থেকে সরে গেলেও আলো আর মূল দিকে ফিরতে পারে না। ফলে আলোর দিক প্রিজমের ভূমির দিকে বেঁকে যায়।

প্রিজমের আরও গুরুত্বপূর্ণ ব্যাপার হলো রং আলাদা করা। আলো কতটা বাঁকবে তা প্রতিসরণাঙ্কের উপর নির্ভর করে, আর প্রতিসরণাঙ্ক নির্ভর করে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য বা রঙের উপর। তাই সাদা আলোর ভিন্ন ভিন্ন রং ভিন্ন কোণে বেঁকে প্রিজম থেকে আলাদা হয়ে বের হয়। নিউটন প্রথম এটি দেখিয়েছিলেন।

প্রিজমে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন

$45^\circ$-$45^\circ$-$90^\circ$ কোণের কাচের প্রিজমে আলো এমনভাবে পাঠানো যায় যে কাচ-বাতাস বিভেদতলে আপতন কোণ $45^\circ$ হয়। কাচ-বাতাসের ক্রান্তি কোণ প্রায় $42^\circ$, যা $45^\circ$ এর চেয়ে কম, তাই সেখানে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন হয় এবং আলো $90^\circ$ ঘুরে যায়। এ প্রতিফলন আয়নার চেয়ে বেশি নিখুঁত।

পেরিস্কোপ ও বাইনোকুলার

• পেরিস্কোপ: সাবমেরিনে পানির নিচ থেকে পানির উপরের দৃশ্য দেখার যন্ত্র। দুটি প্রিজমের পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনে আলো দুবার ঘুরে চোখে আসে। সাধারণ আয়নার পেরিস্কোপের চেয়ে প্রিজমের পেরিস্কোপ অনেক বেশি কার্যকর।
• বাইনোকুলার: ভেতরে প্রিজমে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটিয়ে আলোর পথ ভাঁজ করা হয়, ফলে বাইনোকুলারের দৈর্ঘ্য কমে।

উদাহরণ: একই প্রিজমের পরীক্ষাটি পানির নিচে করলে কী হবে? কাচ $n = 1.52$, পানি $n = 1.33$।

$\sin\theta_c = \frac{1.33}{1.52} \approx 0.875$, তাই $\theta_c \approx 61^\circ$। আপতন কোণ $45^\circ$, যা $61^\circ$ এর চেয়ে কম; তাই পানির নিচে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন হবে না, আলোর বড় অংশ প্রতিসরিত হয়ে পানিতে বেরিয়ে যাবে।

সাধারণ ভুল হলো ভাবা যে প্রিজম সব অবস্থায় আলো পুরো প্রতিফলিত করে। পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন হয় কেবল তখনই, যখন আপতন কোণ চারপাশের মাধ্যমের সাপেক্ষে ক্রান্তি কোণের চেয়ে বড়।

মনে রাখো: প্রিজম আলোকে ভূমির দিকে বাঁকায় ও রং আলাদা করে; প্রিজমের পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন আয়নার চেয়ে নিখুঁত বলে পেরিস্কোপ ও বাইনোকুলারে প্রিজম ব্যবহৃত হয়।