আলো, প্রতিফলন, প্রতিসরণ ও লেন্স: ক্লার্কশিপ 2024-এর দৈনন্দিন বিজ্ঞান নোট

WBPSC ক্লার্কশিপ 2024 পার্ট-I-এর সাধারণ জ্ঞানে "দৈনন্দিন পর্যবেক্ষণ ও দৈনন্দিন বিজ্ঞান" সিলেবাসের অংশ, আর আলো থেকে প্রতি পরীক্ষাতেই দু-একটা প্রশ্ন আসে। প্রশ্নের মান মাধ্যমিক স্তরের। এই নোটে প্রতিফলন, প্রতিসরণ, লেন্স, চোখের দোষ আর বিচ্ছুরণের পরীক্ষায় আসা তথ্যগুলো একসঙ্গে রাখা হল, শেষে 10টি প্রশ্নের কুইজ। পুরো প্রস্তুতির ছক পেতে দেখুন 8 সপ্তাহের প্রস্তুতি পরিকল্পনা।

আলোর মূল কথা

আলো সরলরেখায় চলে (এই কারণেই ছায়া ও গ্রহণ হয়)। শূন্যস্থানে আলোর বেগ প্রায় $3 \times 10^{8}$ m/s। সূর্যের আলো পৃথিবীতে পৌঁছতে প্রায় 8 মিনিট 20 সেকেন্ড, চাঁদের আলো প্রায় 1.3 সেকেন্ড সময় নেয়। জল বা কাচের মতো ঘন মাধ্যমে আলোর বেগ কমে যায়, আর এই বেগ বদলই প্রতিসরণের কারণ।

আলোর প্রতিফলন

আলো কোনো মসৃণ তলে পড়ে ফিরে এলে তাকে প্রতিফলন বলে। দুটি সূত্র মনে রাখতে হবে: (1) আপতন কোণ = প্রতিফলন কোণ; (2) আপতিত রশ্মি, প্রতিফলিত রশ্মি আর আপতন বিন্দুর অভিলম্ব একই তলে থাকে। কোণ মাপা হয় তল থেকে নয়, অভিলম্ব থেকে।

সমতল দর্পণে প্রতিবিম্ব অসদ্ (পর্দায় ফেলা যায় না), সোজা, বস্তুর সমান আকারের এবং পার্শ্বীয়ভাবে উল্টানো। দর্পণের পিছনে প্রতিবিম্বের দূরত্ব সামনে বস্তুর দূরত্বের সমান। পেরিস্কোপ, ক্যালাইডোস্কোপ সমতল দর্পণের ব্যবহার। বক্র দর্পণ দু-রকম:

উত্তল দর্পণে প্রতিবিম্ব সর্বদা অসদ্, সোজা ও ছোট হয়, তাই দৃষ্টিক্ষেত্র অনেক বড়। বক্র দর্পণে ফোকাস দৈর্ঘ্য বক্রতা ব্যাসার্ধের অর্ধেক: $f = \frac{R}{2}$।

আলোর প্রতিসরণ

আলো এক স্বচ্ছ মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে তির্যকভাবে গেলে পথ বেঁকে যায়, একে প্রতিসরণ বলে। বিরল মাধ্যম (বায়ু) থেকে ঘন মাধ্যমে (জল) গেলে রশ্মি অভিলম্বের দিকে বেঁকে আসে, উল্টো হলে অভিলম্ব থেকে দূরে সরে। প্রতিসরাঙ্ক $n = \frac{c}{v}$, অর্থাৎ শূন্যস্থানে আলোর বেগ ভাগ মাধ্যমে আলোর বেগ। স্নেলের সূত্র অনুযায়ী $\frac{\sin i}{\sin r}$ ধ্রুবক।

প্রতিসরণের দৈনন্দিন উদাহরণ: জলে ডোবানো পেনসিল বাঁকা দেখায়, পুকুরের তলা আসল গভীরতার চেয়ে কম গভীর দেখায়, তারা মিটমিট করে (বায়ুমণ্ডলের প্রতিসরণে)। আলো ঘন থেকে বিরল মাধ্যমে গিয়ে আপতন কোণ ক্রান্তি কোণের চেয়ে বড় হলে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন হয়। এর ব্যবহার: অপটিক্যাল ফাইবার, মরীচিকা, হিরের ঝলমলে ভাব।

লেন্স

উত্তল লেন্স মাঝখানে মোটা, আলো জড়ো করে (অভিসারী)। অবতল লেন্স মাঝখানে পাতলা, আলো ছড়িয়ে দেয় (অপসারী)। লেন্সের ক্ষমতা $P = \frac{1}{f}$, f মিটারে; একক ডায়োপ্টার (D)। উত্তল লেন্সের ক্ষমতা ধনাত্মক, অবতলের ঋণাত্মক।

ব্যবহার: উত্তল লেন্স ম্যাগনিফাইং গ্লাস, ক্যামেরা, প্রজেক্টর, দূরদৃষ্টির চশমায়। অবতল লেন্স হ্রস্বদৃষ্টির চশমায়।

চোখ ও দৃষ্টিদোষ

চোখের কর্নিয়া ও লেন্স রেটিনায় বস্তুর সদ্ ও উল্টো প্রতিবিম্ব ফেলে, মস্তিষ্ক সেটা সোজা করে বোঝে। সুস্থ চোখের স্পষ্ট দেখার ন্যূনতম দূরত্ব (নিকট বিন্দু) প্রায় 25 cm।

বিচ্ছুরণ ও আকাশের রং

সাদা আলো প্রিজমের ভিতর দিয়ে গেলে সাতটি রঙে ভাগ হয়: বেগুনি, নীল, আসমানী, সবুজ, হলুদ, কমলা, লাল (বেনীআসহকলা)। লাল রঙের বেঁকে যাওয়া সবচেয়ে কম, বেগুনির সবচেয়ে বেশি। আকাশ নীল দেখায় আলোর বিক্ষেপণে: ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নীল আলো বেশি ছড়ায়। সূর্যোদয় ও সূর্যাস্তে আলো বেশি পথ পেরোয়, নীল ছড়িয়ে যায়, তাই সূর্য লালচে দেখায়। বিপদসংকেত লাল হয় কারণ লাল সবচেয়ে কম ছড়ায়। রংধনু হয় বৃষ্টিফোঁটায় প্রতিসরণ, বিচ্ছুরণ ও পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনে।

মনে রাখার কৌশল

• বেনীআসহকলা: বেগুনি, নীল, আসমানী, সবুজ, হলুদ, কমলা, লাল।
• উত্তল = মোটা মাঝখান = জড়ো; অবতল = পাতলা মাঝখান = ছড়ানো।
• হ্রস্ব দেখে কাছে, অবতল দিয়ে সারে: হ্রস্বদৃষ্টিতে অবতল লেন্স।
• গাড়ির আয়না উত্তল: ছোট প্রতিবিম্ব, বড় দৃষ্টিক্ষেত্র।
• ঘন মাধ্যম = ধীর আলো = বড় প্রতিসরাঙ্ক।

পরীক্ষার্থীদের জন্য এর অর্থ কী

পার্ট-I-এর 40 নম্বরের সাধারণ জ্ঞানে আলো থেকে সাধারণত সরাসরি তথ্যভিত্তিক প্রশ্ন আসে: কোন দর্পণ বা লেন্স কোথায় লাগে, কোন দোষে কোন লেন্স, আকাশ নীল কেন। এই নোটের তালিকা মুখস্থ করলে বেশিরভাগ প্রশ্নের উত্তর মিলবে। ভুল উত্তরে 0.25 নম্বর কাটা যায়, তাই অনুমানে দাগানোর আগে দুটি অপশন বাদ দিতে পারছেন কি না দেখুন। আগের বছরের ধরন বুঝতে 2023-এর প্রশ্নপত্র দেখুন, আর আবেদনের আগে আবেদন গাইড পড়ে নিন। আবেদনের শেষ তারিখ 26.10.2026।

সূত্র

• WBPSC ক্লার্কশিপ পরীক্ষা 2024: স্কিম ও সিলেবাস

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন