জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক টেলিস্কোপের (বাইনোকুলার) সংজ্ঞা
জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক টেলিস্কোপ বা বাইনোকুলার হলো একটি আলোকীয় যন্ত্র যা চোখকে নক্ষত্র, গ্রহ, উপগ্রহ ইত্যাদির মতো মহাজাগতিক বস্তুসমূহ স্পষ্টভাবে দেখতে সাহায্য করে। যদিও মহাজাগতিক বস্তুগুলোর আকার অনেক বড়, কিন্তু তাদের মধ্যে দূরত্ব অনেক বেশি হওয়ায় খালি চোখে দেখলে সেগুলোকে ছোট দেখায়। একটি জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক টেলিস্কোপের কাজ হলো মহাজাগতিক বস্তুগুলোর প্রতিবিম্বকে বিবর্ধিত করা, যাতে সেগুলোকে খালি চোখে স্পষ্টভাবে দেখা যায় ।
কৌণিক আকার রেটিনায় গঠিত প্রতিবিম্বের আকার নির্ধারণ করে। উপরের ছবিতে যেমন দেখানো হয়েছে, বস্তুটি যত ছোট হয়, তার কৌণিক আকারও তত ছোট হয় এবং ফলস্বরূপ রেটিনায় গঠিত প্রতিবিম্বও তত ছোট হয়। রেটিনায় প্রতিবিম্বের আকার ছোট হওয়ার কারণেই চোখ ছোট বস্তু স্পষ্টভাবে দেখতে অসুবিধা বোধ করে, এমনকি যখন সেগুলোকে কোনো সাধারণ নিকটবর্তী বিন্দু থেকে বা ২৫ সেমি দূরত্ব থেকে দেখা হয়।
মাইক্রোস্কোপ বোঝা
মাইক্রোস্কোপ হলো একটি আলোকীয় যন্ত্র যা চোখকে অত্যন্ত ক্ষুদ্র বস্তু স্পষ্টভাবে দেখতে সাহায্য করে, যেখানে এই ক্ষুদ্র বস্তুগুলো সরাসরি চোখ বা বিবর্ধক কাচ দিয়ে দেখা কঠিন ।
মাইক্রোস্কোপ দুই প্রকারের হয়: আলোক মাইক্রোস্কোপ এবং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ । এই প্রবন্ধে জ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞানের আলোকে আলোক মাইক্রোস্কোপ এবং এর কার্যপ্রণালী নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে , যার মধ্যে আলোর প্রতিসরণ, প্রতিবিম্ব গঠন এবং লেন্স ব্যবহার করে বস্তুর প্রতিবিম্বের বিবর্ধন অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
এই নিবন্ধটি পড়ার আগে, বিবর্ধক কাচ বা লুপের পর্যালোচনাটি প্রথমে পড়ে নিলে ভালো হয়, যাতে আপনি এটি আরও সহজে ও দ্রুত বুঝতে পারেন।
১. একজন গবেষক ২৫/৩ সেমি ফোকাস দৈর্ঘ্যের একটি উত্তল লেন্সকে বিবর্ধক কাচ হিসেবে ব্যবহার করে একটি পাতা পরীক্ষা করছেন। কোন বিবৃতিটি সঠিক?
(1) যদি বস্তুর চূড়ান্ত প্রতিবিম্ব 25 সেমি দূরে হয় তবে কৌণিক বিবর্ধন 4 এর সমান।
(2) যদি বস্তুর চূড়ান্ত প্রতিবিম্ব অসীম দূরত্বে থাকে তবে কৌণিক বিবর্ধন 3 এর সমান হবে।
(3) উত্তল লেন্সের ক্ষমতা 12 ডায়োপ্টার
(4) যদি বস্তুর দূরত্ব 50/3 সেমি হয় তবে বাস্তব প্রতিবিম্বের দূরত্ব 25/3 সেমি।
আলোচনা
বিবর্ধক কাচের সংজ্ঞা
বিবর্ধক কাচ বা সরল বিবর্ধক হলো একটি উত্তল লেন্স যা চোখকে এমন বস্তু দেখতে সাহায্য করে যা সরাসরি দেখা কঠিন, যেমন খুব ছোট লেখা। বিবর্ধক কাচকে সরল বিবর্ধক বলা হয় কারণ কোনো বস্তুর প্রতিবিম্বকে বিবর্ধিত করার ক্ষেত্রে এর ক্ষমতা সীমিত। পরবর্তী পাঠে, তোমরা অণুবীক্ষণ যন্ত্র , ভূ-দূরবীক্ষণ যন্ত্র এবং টেলিস্কোপের মতো অ-সরল বিবর্ধক যন্ত্র সম্পর্কে জানবে ।
অপটিক্যাল চশমা সংক্রান্ত প্রশ্নের ৩টি উদাহরণ
১. মনে করুন, আপনার কোনো বন্ধু এমন চশমা পরেন যার লেন্সের পাওয়ার -২ ডায়োপ্টার। চশমার লেন্স সাধারণত চোখ থেকে ২ সেমি দূরে।
(ক) তোমার বন্ধুর চশমা আছে অবতল লেন্স অথবা উত্তল লেন্স ?
(খ) লেন্সটির ফোকাস দৈর্ঘ্য কত?
(গ) তোমার বন্ধুর চোখ ক্ষীণদৃষ্টি অথবা দূরদর্শী আপনার যদি ক্ষীণদৃষ্টি থাকে, তবে আপনার চোখ সবচেয়ে দূরের কত দূর পর্যন্ত দেখতে পারে? আপনার যদি ক্ষীণদৃষ্টি থাকে, তবে আপনার চোখ সবচেয়ে কাছের কত দূর পর্যন্ত দেখতে পারে?
কন্টাক্ট লেন্সের অপটিক্যাল যন্ত্র সম্পর্কিত প্রশ্নের ২টি উদাহরণ
১. ধরুন, আপনি -৫ ডায়োপ্টার পাওয়ারের একটি কন্টাক্ট লেন্স ব্যবহার করছেন। কন্টাক্ট লেন্সটি চোখে এমনভাবে লাগানো হয় যাতে লেন্স এবং লেন্সের মধ্যে দূরত্ব থাকে কন্টাক্ট লেন্স এবং চোখকে শূন্য ধরা হয়।
(ক) কন্টাক্ট লেন্স ব্যবহার অবতল লেন্স অথবা উত্তল লেন্স ?
(খ) লেন্সটির ফোকাস দৈর্ঘ্য কত?
(গ) আপনি ক্ষীণদৃষ্টি অথবা দূরদর্শী আপনার যদি ক্ষীণদৃষ্টি থাকে, তবে আপনার চোখ সবচেয়ে দূরের কত দূরত্ব পর্যন্ত দেখতে পারে? আপনার যদি ক্ষীণদৃষ্টি থাকে, তবে চোখ সবচেয়ে কাছের কত দূরত্ব পর্যন্ত দেখতে পারে?
চোখের আলোকীয় যন্ত্র সম্পর্কিত প্রশ্নের ২টি উদাহরণ
১. এমন একজন ব্যক্তি যার আছে স্বাভাবিক চোখ একটি দূরবিন্দুতে অবস্থিত বস্তু পর্যবেক্ষণ করা হচ্ছে, যেখানে একটি সাধারণ চোখের দূরবিন্দু হলো অসীম। চোখের লেন্সটির ফোকাস দূরত্ব কর্নিয়া ও রেটিনার মধ্যবর্তী দূরত্বের সমান, অর্থাৎ ২.৫ সেমি। নির্ণয় করুন (ক) প্রতিবিম্ব দূরত্ব, (খ) লেন্সটির ক্ষমতা।
আলোচনা
চোখের কর্নিয়া-লেন্স তন্ত্রের কাজ হলো চোখে প্রবেশকারী আলোক রশ্মিকে প্রতিসরণ ও কেন্দ্রীভূত করা। যদি শুধু কর্নিয়ার উল্লেখ থাকে, তবে ধরে নিতে হবে যে কেবল কর্নিয়াই আলোক রশ্মিকে প্রতিসরণ করে। কর্নিয়া একটি উত্তল লেন্সের মতো কাজ করে। অভিসারী লেন্স যা আলোক রশ্মিকে একটি বিন্দুর দিকে কেন্দ্রীভূত করে।
উত্তল-অবতল দ্বি-লেন্স সংক্রান্ত প্রশ্নের ২টি উদাহরণ
একটি উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব ৩০ সেমি এবং একটি অবতল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব ২০ সেমি। লেন্স দুটিকে কাছাকাছি এমনভাবে রাখা হয়েছে যেখানে তাদের মধ্যবর্তী দূরত্ব ১৫০ সেমি। যদি বস্তুটি উত্তল লেন্সটির ৪০ সেমি সামনে থাকে, তবে লেন্সটি দ্বারা গঠিত প্রতিবিম্বের দূরত্ব এবং প্রতিবিম্বের বিবর্ধন নির্ণয় করুন। উত্তল লেন্স দেনিযেল অবতল লেন্স দ্য!
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
একটি উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব (f1) = +৩০ সেমি
উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব ধনাত্মক হয়, কারণ আলোক রশ্মি উত্তল লেন্সের ফোকাস বিন্দু দিয়ে যায়।
একটি অবতল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব (f2) = -20 সেমি
উত্তল দ্বি-লেন্স সম্পর্কিত প্রশ্নের ২টি উদাহরণ
দুটি উত্তল লেন্স, যাদের প্রত্যেকের ফোকাস দূরত্ব যথাক্রমে ২০ সেমি এবং ৩০ সেমি, একে অপরের খুব কাছাকাছি রাখা আছে এবং লেন্স দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব ৭০ সেমি। প্রথম লেন্সটির ৩০ সেমি সামনে একটি বস্তু রয়েছে। লেন্স দুটি দ্বারা গঠিত প্রতিবিম্বের দূরত্ব এবং বিবর্ধন নির্ণয় করুন। উত্তল লেন্স দ্য!
আলোচনা