আলোর বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা

ইলেকট্রিক্যাল, ইলেকট্রনিক্স, ফিজিক্স, মেকানিক্যাল ইত্যাদি একটি বিষয়ের সাথে অন্য বিষয়গুলো জড়িত।
আজ আলোর বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা সম্বন্ধে জেনে নেয়া যাক।
.
আলো কি?
আলোর উৎস সম্পর্কে জানার আগে চলুন
আলো সম্পর্কে কিছু জেনে নেয়া যাক।
স্বাভাবিক ভাবে বলা যায় যে আলো এক প্রকার
শক্তি। যার মূল উৎস পরমাণুর ভেতরে ইলেকট্রন
নামক একটি ক্ষুদ্র কনিকার নড়াচড়া। অবশ্য আলো
কেও অতি ক্ষুদ্র এক ধরণের গতিশীল কণিকা ধরা
হয় যার শক্তি ও ভরবেগ আছে কিন্তু ভর নেই।
একেক বর্নের আলোর জন্য এই সব আলোর
কণিকা এক একটি গুচ্ছ আকারে আসে। এইসব ক্ষুদ্র কণিকা কে ফোটন (photon) নামে ডাকা হয়।
.
ইলেকট্রন ও ফোটনঃ
একটি পরমাণু থেকে তখনি ফোটন নির্গত হয় যখন এর ভিতরে ইলেকট্রন গুলো উত্তেজিত হয়। এই ইলেকট্রন গুলো পরমাণুর ভিতরে নিউক্লিয়াস এর চারিদিকে ঘোরে। ইলেকট্রন এর এই ঘুর্ণন একটি নির্দিষ্ট বৃত্তাকার পথে হয়। এই বৃত্তাকার পথ কে orbital বলে। ইলেকট্রন গুলো মূলত negative charge যুক্ত আর কেন্দ্রের নিউক্লিয়াস এ যে প্রোটন আর নিউট্রন আছে তা positive charge যুক্ত হয়। যেহেতু বিপরীত চার্জ পরস্পর কে আকর্ষণ করে তাই ইলেকট্রন, নিউক্লিয়াস কে কেন্দ্র করে ঘোরে। এই আকর্ষন বল কে বলা হয়
electrostatic force বা স্থিরতাড়িত শক্তি।
.
ইলেকট্রনের শক্তি গ্রহণ ও নিষ্ক্রমনঃ
Orbital গুলো যত শক্তি সম্পন্ন হয় এগুলো
নিউক্লিয়াস থেকে ততো দূরে থাকে।
ইলেকট্রন গুলো যখন বাইরে থেকে শক্তি
গ্রহণ করে তখন এটি নিজের orbital ছেড়ে
আরো বেশি শক্তি সম্পন্ন অরবিটাল এ যেতে
পারে। আবার যখন এটি শক্তি নির্গত করে তখন এটি কম শক্তি সম্পন্ন orbital এ আসে। এই শক্তি মূলত তড়িতচৌম্বক তরঙ্গ (electromagnetic wave) আকারে নির্গত হয়। এই তরঙ্গের বিভিন্ন ধরনের wavelength এর জন্য আমরা বিভিন্ন ধরনের শক্তি পাই। এই wavelength বা তরঙ্গ দৈর্ঘ্য নির্দিষ্ট একটি সীমার মধ্যে হলে একে আলো বলে। বাকি তরঙ্গ দৈর্ঘ্য এর শক্তি গুলো আমাদের কাছে দৃশ্যমান না। বাকি অদৃশ্যমান শক্তি শুধু আমরা অনুভব করি।
.
ইলেকট্রনের উত্তেজনাঃ
ফোটন বিচ্ছুরণ পদ্ধতি:
কোন পদার্থের মধ্যে পরমাণু যখন সংঘর্ষে লিপ্ত হয় তখন electron গুলো উত্তেজিত হয়ে যায় অর্থাৎ কিনা শক্তি প্রাপ্ত হয়। তখন এগুলো নিজের orbital ছেড়ে বেশি শক্তি সম্পন্ন orbital এ যায় কিন্তু electron এর ঘূর্ণন নির্দিষ্ট ছকে বাঁধা। তাই একে আবার আগের শক্তি স্তরে ফিরে আসতে হয়। এসময় এটি আবার শক্তি বিকিরণ করে। এই শক্তির তরঙ্গ দৈর্ঘ্য (wavelength) এর ওপর নির্ভর আমরা কোন ধরণের শক্তি পাব। এই তরঙ্গ দৈর্ঘ্য নির্দিষ্ঠ সীমার মধ্যে হলে আমরা তাকে দৃশ্যমান আলো বলি।
.
আলো কি তরঙ্গ না কণা?
একটা confusion দূর করা দরকার। একটু আগে আমরা জেনেছি আলো একধরণের কণিকা যার নাম photon.। আবার এর পরেই শুনছি আলো আসলে তরঙ্গ। প্রকৃত অর্থে আলো দুইরূপ আচরণই করতে পারে। এ বিষয়ে বিজ্ঞানীদের বিভিন্ন রকম তাত্ত্বিক বিশ্লেষন আছে। সে গভীরতায় না গিয়ে আমাদের আলোচনার সুবিধার জন্য আমরা ধরে নিচ্ছি ফোটন এক ধরনের কণা, যা কিনা তরঙ্গ আকারে প্রবাহিত হয়।

তবে এর বৈজ্ঞানিক কোন ভিত্তি নেই।