বিবর্ধক কাচ

বিবর্ধক কাচের সংজ্ঞা

লুপ অথবা একটি সাধারণ বিবর্ধক কাচ বা বিবর্ধক কাচ হল উত্তল লেন্স যা চোখকে এমন কোনো বস্তু দেখতে সাহায্য করে যা সরাসরি চোখে দেখা কঠিন, যেমন খুব ছোট লেখা। একটি বিবর্ধক কাচকে সরল বিবর্ধক বলা হয় কারণ কোনো বস্তুর প্রতিবিম্বকে বড় করার ক্ষেত্রে এর ক্ষমতা সীমিত। পরবর্তী পাঠে, তোমরা অ-সরল বিবর্ধক কাচ সম্পর্কে জানবে, যেমন— অণুবীক্ষণ, পার্থিব টেলিস্কোপ দেনিযেল টেলিস্কোপ.

ম্যাগনিফায়ার কীভাবে কাজ করে

কাছ থেকে দেখলে কোনো বস্তুকে বড় দেখায়, কিন্তু অনেক দূর থেকে দেখলে বস্তুটিকে ছোট দেখায়। কাছের বস্তু বড় দেখায় কারণ রেটিনায় গঠিত প্রতিবিম্বের আকার বড় হয়। বিপরীতভাবে, একই বস্তু অনেক দূর থেকে দেখলে ছোট দেখায় কারণ রেটিনায় গঠিত প্রতিবিম্বের আকার ছোট হয়। সুতরাং, চোখ দিয়ে দেখা কোনো বস্তুর আকার রেটিনায় গঠিত প্রতিবিম্বের আকারের উপর নির্ভর করে। রেটিনায় গঠিত প্রতিবিম্বের আকার চোখ এবং বস্তুর মধ্যে গঠিত কোণের উপর নির্ভর করে, যেমনটি নিচের ছবিতে দেখানো হয়েছে।

চোখ থেকে দূরে থাকা বস্তুগুলোকে ছোট দেখায়, কারণ তাদের কোণ (θ) ছোট হয় (চিত্র ১.১)। বিপরীতভাবে, চোখের কাছে থাকা বস্তুগুলোকে বড় দেখায়, কারণ তাদের কোণ (θ) বড় হয় (চিত্র ১.২)। এ থেকে এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, চোখের দেখা কোনো বস্তুর আকার কোণ (θ) বাড়িয়ে বা কমিয়ে বড় বা ছোট করা যায়। চোখকে বস্তুর কাছে আনলে কোণটি বড় হয়, বিপরীতভাবে চোখকে বস্তু থেকে দূরে সরালে কোণটি ছোট হয়।

উপরের আলোচনাটি অন্যান্য ক্ষেত্রেও প্রয়োগ করা যেতে পারে। যদি আপনি এমন ছোট লেখা দেখেন যা পড়া কঠিন, তবে সেটিকে পাঠযোগ্য করার জন্য আপনি কী করেন? উপরের আলোচনার উপর ভিত্তি করে, আপনি লেখাটিকে আপনার চোখের কাছে নিয়ে আসতে পারেন, যাতে লেখা এবং আপনার চোখের মধ্যবর্তী কোণ বৃদ্ধি পায় এবং লেখাটি বড় ও আরও স্পষ্ট হয়ে ওঠে। এটা উপলব্ধি করা গুরুত্বপূর্ণ যে স্বাভাবিক চোখের নিকটবর্তী বিন্দু অথবা একটি স্বাভাবিক চোখ সর্বনিম্ন ২৫ সেমি দূরত্বে ফোকাস করতে পারে, সুতরাং লেখা এবং চোখের মধ্যে দূরত্ব যদি ২৫ সেমি-এর চেয়ে কম হয়, তাহলে লেখাটি ঝাপসা দেখাবে। যে লেখা ২৫ সেমি দূরত্ব থেকে পড়া যায়, সেটিকে কাছে আনলে এবং লেখা ও চোখের মধ্যে দূরত্ব ২৫ সেমি-এর চেয়ে কম না হওয়া পর্যন্ত ঝাপসা দেখাবে, ২৫ সেমি দূরত্ব থেকে যে লেখা পড়া যায় না, সেটির কথা তো বলাই বাহুল্য। তাহলে খুব ছোট অক্ষরের লেখাকে কীভাবে পাঠযোগ্য করা যায়? অবশ্যই, এর জন্য এমন একটি অপটিক্যাল যন্ত্রের সাহায্য প্রয়োজন যা লেখাটিকে বড় করতে পারে।

অপটিক্যাল যন্ত্র যেমন সমতল আয়না, অবতল দর্পণ দেনিযেল উত্তল দর্পণ আয়না স্বচ্ছ না হওয়ায় তা দিয়ে লেখা পড়া যায় না। অপরদিকে, লেন্স স্বচ্ছ হওয়ায় তা দিয়ে লেখা পড়া যায়। পাঠে অবতল লেন্সের প্রতিবিম্বএখানে ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে, একটি অবতল লেন্স কেবল কোনো বস্তুর প্রতিবিম্বকে ছোট করতে পারে। এর বিপরীতে, আলোচ্য বিষয়ে উত্তল লেন্সের প্রতিবিম্ব ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে, একটি উত্তল লেন্স কোনো বস্তুর প্রতিবিম্বকে বিবর্ধিত করতে পারে। যেহেতু এটি প্রতিবিম্বকে বিবর্ধিত করতে পারে, উত্তল লেন্স বিবর্ধক কাচ হিসেবে ডিজাইন করা যেতে পারে।
 
নিচের দুটি চিত্র পর্যবেক্ষণ করুন। চিত্র ১.৩-এ, বস্তুটি সরাসরি চোখ দিয়ে দেখা হচ্ছে, যেখানে বস্তুটিকে ছোট দেখায় কারণ চোখ এবং বস্তুটির দুই প্রান্তের মধ্যবর্তী কোণটি ছোট। চিত্র ১.৪-এ, চোখ একটি বিবর্ধক কাচের মাধ্যমে বস্তুটিকে দেখছে। বিবর্ধক কাচটির কাজ হলো একটি প্রতিবিম্ব গঠন করা এবং সেই প্রতিবিম্বকে বিবর্ধিত করা, তাই চোখ যা দেখে তা হলো প্রতিবিম্ব। বিবর্ধক কাচের মাধ্যমে চোখ দিয়ে দেখা বস্তুটির প্রতিবিম্বকে বড় দেখায় কারণ চোখ এবং প্রতিবিম্বের দুই প্রান্তের মধ্যে গঠিত কোণটি বৃহত্তর।

পর্যবেক্ষকের চোখে বিবর্ধক কাচের মাধ্যমে প্রতিবিম্বটি দেখার জন্য, প্রতিবিম্বটি অবশ্যই কাল্পনিক হতে হবে (প্রতিবিম্বটি বিবর্ধক কাচের সামনে অথবা বস্তুর একই দিকে থাকবে, যেমন চিত্র ১.৪-এ দেখানো হয়েছে)। উত্তল লেন্সের প্রতিবিম্ব ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে, প্রতিবিম্ব অসদ হওয়ার জন্য বস্তু দূরত্ব (s) অবশ্যই ফোকাস দূরত্ব (f) থেকে ছোট বা সমান হতে হবে।

ক্যাপশন :
s = বস্তুর দূরত্ব
s' = প্রতিবিম্ব দূরত্ব
h = বস্তুর উচ্চতা
h' = ছায়ার উচ্চতা
F = বিবর্ধক কাচের ফোকাস বিন্দু
θ = লেন্স এবং বস্তুর উভয় প্রান্তের মধ্যবর্তী কোণ। চিত্র ১.৩-এ, আলোচ্য লেন্সটি হলো আইপিস, অপরদিকে চিত্র ১.৪-এ, আলোচ্য লেন্সটি হলো একটি উত্তল লেন্স যা বিবর্ধক কাচ হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

চিত্র ১.৩ (পার্শ্ব দৃশ্য)-এ, বস্তুটি বাম দিকে এবং পর্যবেক্ষকের চোখ ডান দিকে রয়েছে। চিত্র ১.৪ (পার্শ্ব দৃশ্য)-এ, বস্তুটি এবং উত্তল লেন্স দ্বারা সৃষ্ট তার প্রতিবিম্ব বাম দিকে এবং পর্যবেক্ষকের চোখ ডান দিকে রয়েছে।

ম্যাগনিফায়ার কীভাবে ব্যবহার করবেন
 
যখন বস্তু দূরত্ব (s) ফোকাস দূরত্ব (f)-এর সমান হয়, তখন প্রতিবিম্বটি অসদ হয় এবং প্রতিবিম্ব দূরত্ব (s') অসীম হয়। অসীম হলো সর্বোচ্চ অসদ প্রতিবিম্ব দূরত্ব, কারণ দূরবর্তী বিন্দু একটি সাধারণ চোখের দূরত্ব অসীম। অপরদিকে, অসদ প্রতিবিম্বের সর্বনিম্ন দূরত্ব হলো ২৫ সেমি, কারণ নিকটবর্তী বিন্দু স্বাভাবিক চোখের মাপ ২৫ সেমি।

যখন চোখ অসীম দূরত্বে (দূরবিন্দুতে) একটি অসদ প্রতিবিম্ব দেখে, তখন চোখ সর্বনিম্ন উপযোজন অবস্থায় থাকে, অর্থাৎ সিলিয়ারি পেশীগুলো সবচেয়ে শিথিল থাকে। এই অবস্থা অর্জনের জন্য, বস্তু এবং বিবর্ধক কাচের মধ্যবর্তী দূরত্ব অবশ্যই বিবর্ধক কাচের ফোকাস দূরত্বের সমান হতে হবে। যদি বিবর্ধক কাচের ফোকাস দূরত্ব ২৫ সেমি হয়, তবে বস্তু এবং বিবর্ধক কাচের মধ্যবর্তী দূরত্বও ২৫ সেমি হবে।

অপরদিকে, যখন চোখ ২৫ সেমি দূরত্বে (নিকটবিন্দু) একটি অসদ প্রতিবিম্ব দেখে, তখন চোখ সর্বাধিক পরিমাণে বা চোখের সিলিয়ারি পেশী সবচেয়ে কঠিন অবস্থায়। যদি বিবর্ধক কাচের ফোকাস দূরত্ব ২৫ সেমি হয়, তাহলে নিচের গণনার ফলাফলের সমান বস্তু দূরত্ব হলে চোখ ২৫ সেমি দূরত্বে একটি অসদ প্রতিবিম্ব দেখে।
বক্র লেন্স এবং আয়নার সূত্র:
1/s = 1/f – 1/s'
বিবরণ: s = বস্তুর দূরত্ব, f = ফোকাস দূরত্ব, s' = প্রতিবিম্বের দূরত্ব = নিকটবিন্দু = ২৫ সেমি
বিবর্ধক কাচ একটি উত্তল লেন্স, তাই এর ফোকাস দূরত্ব ধনাত্মক। প্রতিবিম্বটি কাল্পনিক, তাই s' ঋণাত্মক।
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
১/s = ১/২৫ + ১/২৫ = ২/২৫
s = ২৫/২ = ১২.৫ সেমি
যদি বিবর্ধক কাঁচের ফোকাস দূরত্ব ২৫ সেমি হয়, তবে বস্তুর দূরত্ব ১২.৫ সেমি হলে চোখ ২৫ সেমি দূরত্বে একটি অসদ প্রতিবিম্ব দেখতে পায়। বস্তু এবং বিবর্ধক কাঁচের মধ্যবর্তী দূরত্ব ১২.৫ সেমি-এর চেয়ে কম হওয়া উচিত নয়, কারণ বিবর্ধক কাঁচ দ্বারা সৃষ্ট প্রতিবিম্ব চোখ দিয়ে স্পষ্টভাবে দেখা যায় না।

বিবর্ধক কাচের ফোকাস দূরত্ব ৫০ সেমি হলে কী হবে? যদি বিবর্ধক কাচের ফোকাস দূরত্ব ৫০ সেমি হয়, তাহলে বস্তুর দূরত্ব নিচের গণনার ফলাফলের সমান হলে চোখ ২৫ সেমি দূরত্বে একটি অসদ প্রতিবিম্ব দেখে।
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
১/s = ১/৫০ + ১/২৫ = ১/৫০ + ২/৫০ = ৩/৫০
s = ২৫/২ = ১২.৫ সেমি
যদি বিবর্ধক কাঁচের ফোকাস দূরত্ব ২৫ সেমি হয়, তবে বস্তুর দূরত্ব ১২.৫ সেমি হলে চোখ ২৫ সেমি দূরত্বে একটি অসদ প্রতিবিম্ব দেখতে পায়। বস্তু এবং বিবর্ধক কাঁচের মধ্যবর্তী দূরত্ব ১২.৫ সেমি-এর চেয়ে কম হওয়া উচিত নয়, কারণ বিবর্ধক কাঁচ দ্বারা সৃষ্ট প্রতিবিম্ব চোখ দিয়ে স্পষ্টভাবে দেখা যায় না।

বিবর্ধক কাচের কোণের বিবর্ধন

ন্যূনতম অভিযোজন ক্ষমতাসম্পন্ন চোখ দিয়ে দেখলে নাকি সর্বোচ্চ অভিযোজন ক্ষমতাসম্পন্ন চোখ দিয়ে দেখলে বিবর্ধক কাচের মধ্য দিয়ে দেখা কোনো বস্তুর প্রতিবিম্ব বড় হয়? বিবর্ধক কাচ হিসেবে কোনটি ব্যবহার করা শ্রেয়, বেশি ফোকাস দৈর্ঘ্যের উত্তল লেন্স নাকি কম ফোকাস দৈর্ঘ্যের উত্তল লেন্স? এই প্রশ্নগুলো অধ্যয়ন করার পর আপনি উত্তর পেতে পারেন। বিবর্ধক কাচের সূত্র.