আলোর প্রতিফলন

আলো
আলো এক প্রকার শক্তি, যা আমাদের দর্শনের অনুভূতি জোগায়। আলোর বেগ মাধ্যমের ওপর নির্ভরশীল।
শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ = =
ম্যাক্সপ্লাঙ্ক এর মতে, সব ধরনের আলো তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে হয়ে থাকে। তাই আলোকে তড়িৎ চৌম্বক তরঙ্গ বলা হয়।
আলো দুই প্রকার:
1. দৃশ্যমান আলো
2. অদৃশ্যমান আলো
দৃশ্যমান ও অদৃশ্যমান আলো
দৃশ্যমান আলো : যে আলো অন্য বস্তুকে আলোকিত করে তাকে দৃশ্যমান আলো বলে। দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 400 – 700 পর্যন্ত।
যেমন: সূর্যের আলো, হারিকেনের আলো, টর্চের আলো।
অদৃশ্যমান আলো : যে আলো অন্য বস্তুকে আলোকিত করে না তাকে অদৃশ্যমান আলো বলে। অদৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 400 এর নিচে এবং 700 এর উপরে।
যেমন আল্ট্রাভায়োলেড, এক্স রে, গামা রে।
আলোর প্রতিফলন: আলোক রশ্মি এক মাধ্যম থেকে অন্য কোনো অস্বচ্ছ মাধ্যমে আপতিত হয়ে যদি কিছু আলো পূর্বের মাধ্যমে ফিরে আসে তাকে আলোর প্রতিফলন বলে।
আলোর প্রতিফলন দুই প্রকার:-
1.নিয়মিত
2. অনিয়মিত
প্রতিফলক পৃষ্ঠ : আলোক রশ্মি যে পৃষ্ঠ হতে প্রতিফলিত হয়ে ফিরে আসে তাকে প্রতিফলক পৃষ্ঠ বলে।
প্রতিফলক পৃষ্ঠ দুই প্রকার:-
1. মসৃণ
2. অমসৃণ
নিয়মিত প্রতিফলন: যখন কোনো এক গুচ্ছ আলোক রশ্মি কোনো মসৃণ তলে আপতিত হয়ে, প্রতিফলনের পর রশ্মিদ্বয় সমান্তরাল, অভিসারী অথবা অপসারীতে পরিণত হয় তাকে নিয়মিত প্রতিফলন বলে।

অনিয়মিত প্রতিফলন: যখন কোনো এক গুচ্ছ আলোক রশ্মি কোনো অমসৃণ তলে আপতিত হয়ে, প্রতিফলনের পর রশ্মিদ্বয় সমান্তরাল, অভিসারী অথবা অপসারীতে পরিণত হয় না তাকে নিয়মিত প্রতিফলন বলে।

অভিসারী: একগুচ্ছ আলোক রশ্মি সমান্তরালভাবে কোনো মসৃণ তলে সল আপতিত আপতিত হয়ে হয়ে প্রতিফলন প্রতিফলন বা বা প্রতিসরণের পর রশ্মিদ্বয় একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে মিলিত হয় তাকে অভিসারী বলে।

অপসারী: একগুচ্ছ আলোক রশ্মি সমান্তরালভাবে কোনো মসৃণ তলে আপতিত হয়ে প্রতিফলন বা প্রতিসরণের পর রশ্মিদ্বয় অন্য কোনো বিন্দু থেকে আসিতেছে বা অপস্রিত হচ্ছে বলে মনে হয় তাকে অপসারী বলে।।

আপতিত রশ্মি ও প্রতিফলিত রশ্মির চিত্রসহ ব্যাখ্যা

অভিলম্ব: আপতন বিন্দুতে অংকিত লম্বকে অভিলম্ব বলে।
আপতন কোণ: আপতিত রশ্মি অভিলম্বের সাথে যে কোণ উৎপন্ন করে তাকে আপতন কোণ বলে।
প্রতিফলিত রশ্মি: আপতন বিন্দু থেকে যে রশ্মি উৎপন্ন হয় তাকে প্রতিফলিত রশ্মি বলে।
প্রতিফলন কোণ: প্রতিফলিত রশ্মি অভিলম্বের সাথে যে কোণ উৎপন্ন করে তাকে প্রতিফলন কোণ বলে।
আলোর প্রতিফলনের সূত্র
১ম সূত্র: আপতিত রশ্মি, প্রতিফলিত রশ্মি, আপাতন বিন্দুতে অঙ্কিত অভিলম্ব একই সমতলে থাকে।
২য় সূত্র: আপতন কোণ প্রতিফলন কোণের সমান।
দর্পণ/আয়না
দর্পণ এক ধরনের মসৃণ তক যেখানে আলোর নিয়মিত প্রতিফলন ঘটে।
দর্পণ কিভাবে তৈরি করা হয়?
সাধারণ কোনো কাচের একপৃষ্ঠে রুপার ধাতুর প্রলেপ লাগানো হয়। কাঁচের উপর এভাবে ধাতুর প্রলেপ দেওয়াকে সিলভারিং বলে।
দর্পণ দুই প্রকার:
1. সমতল দর্পণ বা আয়না
2. গোলীয় দর্পণ
সমতল দর্পণ :
যে দর্পণের প্রতিফলক পৃষ্ঠাটি মসৃণ এবং সমতল এবং যেখানে আলোর নিয়মিত প্রতিফলন ঘটে তাকে সমতল দর্পণ বলে।

সমতল দর্পণের বৈশিষ্ট্য:
1. সমতল দর্পণ থেকে লক্ষ্যবস্তু যত দূরে থাকে প্রতিবিম্ব ঠিক দর্পণের পিছনে তত দূরে গঠিত হয়।
2. সমতল দর্পণে সোজা ও অবাস্তব প্রতিবিম্ব গঠিত হয়।
3. সমতল দর্পণ প্রতিবিম্বের পার্শ্ব পরিবর্তন ঘটায়।
গোলীয় দর্পণ :
যে দর্পণ কোনো গোলকের অংশ বিশেষ, মসৃণ এবং আলোর নিয়মিত প্রতিফলন ঘটে তাকে গোলীয় দর্পণ বলে।

গোলীয় দর্পণ দুই প্রকার:
1. উত্তল দর্পণ
2. অবতল দর্পণ
উত্তল দর্পণ : যে গোলীয় দর্পণে উত্তর পৃষ্ঠাটি মসৃণ এবং আলোর নিয়মিত প্রতিফলন ঘটে তাকে উত্তল দর্পণ বলে।

অবতল দর্পণ : যে গোলীয় দর্পণে অবতল পৃষ্ঠাটি মসৃণ এবং প্রতিফলক পৃষ্ঠ হিসেবে কাজ করে এবং আলোর নিয়মিত প্রতিফলন ঘটে তাকে অবতল দর্পণ বলে।

গোলীয় দর্পণের ক্ষেত্রে চিত্রসহ কিছু সংজ্ঞা
মেরু: কোনো গোলীয় দর্পণের প্রতিফলক পৃষ্ঠের মধ্যবিন্দুকেই মেরু বলে। অবতল দর্পণের ক্ষেত্রে সবচেয়ে নিচু বিন্দু এবং উত্তল দর্পণের ক্ষেত্রে উঁচু বিন্দুই মেরুবিন্দু। একে P দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

গোলীয় দর্পণের বক্রতার কেন্দ্র: গোলীয় দর্পণ যে গোলকের অংশ সে গোলকের কেন্দ্রকে বক্রতার কেন্দ্র বলে। একে C দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

বক্রতার ব্যাসার্ধ: গোলীয় দর্পণ যে গোলকের অংশ সেই গোলকের ব্যাসার্ধকে বক্রতার ব্যাসার্ধ বলে। একে দ্বারা প্রকাশ করা হয়। অথবা বক্রতার কেন্দ্র থেকে মেরু পর্যন্ত যে দূরত্ব তাকে বক্রতার ব্যাসার্ধ বলে। র বাসার্ধকে

প্রধান অক্ষ: কোনো গোলীয় দর্পণের মেরু এবং বক্রতার কেন্দ্র দিয়ে অতিক্রমকারী রেখাকে প্রধান অক্ষ বলে। একে A, B দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

প্রধান ফোকাস: কোনো গোলীয় দর্পণে একগুচ্ছ আলোকরশ্মি সমান্তরালভাবে আপতিত হয়ে প্রতিফলনের পর যে বিন্দুতে মিলিত হয় বা অপসৃত হচ্ছে বলে মনে হয় তাকে প্রধান ফোকাস বলে। একে দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

ফোকাস দূরত্ব: কোনো গোলীয় দর্পণের মেরু থেকে প্রধান ফোকাস পর্যন্ত দূরত্বকে ফোকাস দূরত্ব বলে। একে দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

প্রতিবিম্ব
কোনো বিন্দু থেকে একগুচ্ছ আলোকরশ্মি কোনো তলে আপতিত হয়ে প্রতিফলন বা প্রতিসরণের পর রশ্মিদ্বয় যদি একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে মিলিত হয় বা অন্য কোনো বিন্দু থেকে অপসৃত হচ্ছে বলে মনে হয় তখন তাকে প্রতিবিম্ব বলে।
প্রতিবিম্ব দুই প্রকার:
1. বাস্তব
2. অবাস্তব
বাস্তব প্রতিবিম্ব : যদি কোনো বিন্দু থেকে একগুচ্ছ আলোকরশ্মি কোনো তলে আপতিত হয়ে প্রতিফলন বা প্রতিসরণের পর রশ্মিদ্বয় একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে মিলিত হয় তাকে ঐ ১ম বস্তুর বাস্তব প্রতিবিম্ব বলে।
অবাস্তব প্রতিবিম্ব : যদি কোনো বস্তু হতে একগুচ্ছ আলোকরশ্মি কোন তলে আপতিত হয়ে প্রতিফলন বা প্রতিসরণের পর রশ্মির একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে আসছে বলে মনে হয় তাকে প্রথম বস্তুর অবাস্তব প্রতিবিম্ব বলে।
কোনো দর্পণে আলোক রশ্মি আপতিত হলে প্রতিফলনের পর রশ্মিদ্বয় কোন দিকে গমন করবে:-
1. কোনো আলোকরশ্মি প্রধান অক্ষের সমান্তরালে দর্পণে আপতিত হলে প্রতিফলনের পর রশ্মিটি প্রধান ফোকাস দিয়ে যাবে।

2. যদি কোনো আলোকরশ্মি প্রধান ফোকাস দিয়ে আপতিত হয়, প্রতিফলনের পর রশ্মিটি প্রধান অক্ষের সমান্তরালে যাবে।

3. যদি কোনো আলোকরশ্মি বক্রতার কেন্দ্র দিয়ে আপতিত হয় প্রতিফলনের পর রশ্মিটি ঐ পথে ফিরে যায়।

অবতল দর্পণে প্রতিবিম্বের অবস্থান নির্ণয়ের সহজ পদ্ধতি

অবতল দর্পণের ক্ষেত্রে
বস্তু অসীমে থাকলে-বস্তু অসীমে থাকলে :

প্রতিবিম্বের:
অবস্থান: প্রধান ফোকাস
আকার: খুবই ছোট
প্রকৃতি: বাস্তব ও উল্টো
বস্তু অসীম ও বক্রতার কেন্দ্রের মাঝে থাকলে :

প্রতিবিম্বের:
অবস্থান: প্রধান ফোকাস ও বক্রতার কেন্দ্রের মাঝে
আকার: ছোট
প্রকৃতি: বাস্তব ও উল্টো
বক্রতার কেন্দ্রে থাকলে :

প্রতিবিম্বের:
অবস্থান: বক্রতার কেন্দ্রে
আকার: সমান
প্রকৃতি: বাস্তব ও উল্টো
বক্রতার কেন্দ্র ও প্রধান ফোকাসের মাঝে থাকলে :

প্রতিবিম্বের:
অবস্থান: অসীম ও বক্রতার কেন্দ্রের মাঝে
আকার: বড়
প্রকৃতি : বাস্তব ও উল্টো
প্রধান ফোকাসে থাকলে :

প্রতিবিম্বের:
অবস্থান : অসীম এ
আকার: অত্যন্ত বড়
প্রকৃতি: বাস্তব ও উল্টো
প্রধান ফোকাস ও মেরুর মাঝে থাকলে :

প্রতিবিম্বের:
অবস্থান: দর্পণের পেছনে
আকার: বড়
প্রকৃতি: অবাস্তব ও সোজা
উত্তল দর্পণের ক্ষেত্রে
বস্তু অসীমে থাকলে :

প্রতিবিম্বের:
অবস্থান: প্রধান ফোকাস (দর্পণের পিছনে)
আকার: খুবই ছোট
প্রকৃতি: অবাস্তব ও সোজা
অসীম এ থাকলে :

প্রতিবিম্বের:
অবস্থান: প্রধান ফোকাস (দর্পণের পিছনে)
আকার: খুবই ছোট
প্রকৃতি : অবাস্তব ও সোজা
Proof: গোলীয় দর্পণে ফোকাসের দূরত্ব বক্রতার ব্যাসার্ধের অর্ধেক

প্রমাণ: মনে করি, MON′ একটি অবতল দর্পণ। C দর্পণের বক্রতার কেন্দ্র এবং O এই মেরু। ধরি, CO-এর নির্দেশিত বরাবর ব্যাসার্ধের AP রশ্মি দর্পণের উপর A বিন্দুতে আপতিত হয়েছে।
CA যোগ করা হলো। CA বক্রতার ব্যাসার্ধ হওয়ায় এটি A বিন্দুতে দর্পণের উপর লম্ব। যখন আপতন কোণ ∠CAP এবং প্রতিফলন কোণ ∠CAF অঙ্কন করলে AF প্রতিফলিত রশ্মি পাওয়া যায়। এই প্রতিফলিত রশ্মি প্রধান অক্ষকে F বিন্দুতে ছেদ করে। বাস্তবিকপক্ষে F অবতল দর্পণের প্রধান ফোকাস।
এখন প্রতিফলনের সূত্রানুসারে,
∠PAC = ∠CAF
আবার, AP এবং CO সমান্তরাল হওয়ায়,
∠PAC = ∠ACF [একান্তর কোণ বলে]
এখন, ΔAFC-এ
∠ACF = ∠CAF
∴ AF = CF
∴ ΔAFC একটি সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ।
আবার, OA যদি অতি ক্ষুদ্র হয় তবে,
AF = OF লেখা যায়
∴ CF = OF
এখন,
CO = CF + OF
∴ CO = CF + CF
বা, CO = 2CF
বা, CF = CO
বা, f =
∴
(প্রমাণিত)
বিবর্ধন
বিবর্ধন: প্রতিবিম্বের দৈর্ঘ্য ও লক্ষ্যবস্তু দৈর্ঘ্যের অনুপাতকে বিবর্ধন বা রৈখিক বিবর্ধন বলে। একে m দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
এছাড়াও লক্ষ বস্তু এবং প্রতিবিম্বের দূরত্ব দ্বারাও বিবর্ধন নির্ণয় করা যায়।
এক্ষেত্রে, এই সমীকরণের সাহায্যে হিসাব-নিকাশের পর
✅️ এর মান যদি ঋণাত্মক হয় তাহলে প্রতিবিম্ব অবাস্তব ও সোজা।
✅️ এর মান ধনাত্মক হলে প্রতিবিম্ব বাস্তব ও উল্টো হবে।
দর্পণের ব্যবহার
সমতল দর্পণ :
১. সমতল দর্পণের সাহায্যে আমরা আমাদের চেহারা দেখি।
২. চোখের ডাক্তারগণ রোগীর দৃষ্টি শক্তি পরীক্ষা করার জন্য বর্ণমালা পাঠের সুবিধার্থে সমতল দর্পণ ব্যবহার করে থাকেন।
৩. সমতল দর্পণ ব্যবহার করে পেরিস্কোপ তৈরি করা হয়।
৪. পাহাড়ি রাস্তার বাকে দুর্ঘটনা এড়াতে এটি ব্যবহার করা হয়।
৫. বিভিন্ন আলোকীয় যন্ত্রপাতি যেমন- টেলিস্কোপ, ওভারহেড প্রজেক্টর, লেজার তৈরি করতে সমতল দর্পণ ব্যবহারকরা হয়।
৬. নাটক, চলচ্চিত্র ইত্যাদির সুটিং এর সময় সমতল দর্পণ দিয়ে আলো প্রতিফলিত করে কোনো স্থানের ঔজ্জ্বল্য বৃদ্ধি করা হয়।
অবতল দর্পণ:
১. সুবিধাজনক আকৃতির অবতল দর্পণ ব্যবহার করে মুখমণ্ডলের বিবর্ধিত এবং সোজা প্রতিবিম্ব তৈরি করা হয়, এতে রূপচর্চা ও দাঁড়ি কাঁটার সুবিধা হয়।
২. দন্ত চিকিৎসকগণ অবতল দর্পণ ব্যবহার করেন।
৩. প্রতিফলক হিসেবে অবতল দর্পণ ব্যবহার করা হয়। যেমন- টর্চলাইট, স্টিমার বা লঞ্চের সার্চলাইটে অবতল দর্পণ ব্যবহার করে গতিপথ নির্ধারণ করা হয়।
৪. অবতল দর্পণের সাহায্যে আলোকশক্তি, তাপশক্তি ইত্যাদি কেন্দ্রীভূত করে কোনো বস্তুকে উত্তপ্ত করতে ব্যবহার করা হয়। এছাড়াও এটি রাডার এবং টিভি সংকেত সংগ্রহে ব্যবহৃত হয়। যেমন- ডিশ এন্টেনা, সৌরচুল্লী, টেলিস্কোপ এবং রাডার সংগ্রাহক ইত্যাদি।
৫. অবতল দর্পণের সাহায্যে আলোক রশ্মিগুচ্ছকে একটি বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত করা যায় বলে ডাক্তাররা চোখ, নাক, কান ও গলা পরীক্ষা করার সময় এ দর্পণ ব্যবহার করেন।
উত্তল দর্পণ :
১. উত্তল দর্পণ সর্বদা অবাস্তব, সোজা এবং খর্বিত প্রতিবিম্ব গঠন করে বিধায় পেছনের যানবাহন বা পথচারী দেখার জন্য গাড়িতে এবং বিয়ের সময় ভিউ মিরর হিসেবে এ দর্পণ ব্যবহার করা হয়।
২. উত্তল দর্পণের সাহায্যে বিস্তৃত এলাকা দেখতে পারা যায় বলে দোকান বা শপিংমলে নিরাপত্তার কাজে উত্তল দর্পণ ব্যবহার করা হয়।
৩. প্রতিফলক টেলিস্কোপ তৈরিতে এ দর্পণ ব্যবহৃত হয়।
৪. এ দর্পণ বিস্তৃত এলাকায় আলোকরশ্মি ছড়িয়ে দেয় বলে রাস্তার বাতিতে প্রতিফলকরূপে ব্যবহৃত হয়।


