Question

মানুষ আলোর বেগ কীভাবে মাপল?

Answer 1

সর্বপ্রথম আলোর বেগ পরিমাপ করেছিলেন বিজ্ঞানী রোমার।তিনি বৃহঃস্পতির একটা উপগ্রহের গ্রহণ পর্যবেক্ষণ করে আলোর বেগ নির্ণয় করেছিলেন।

যেকোনো গ্রহণ একটি নির্দিষ্ট সময় পর পর হয়।আমাদের চন্দ্রগ্রহণ বা সূর্যগ্রহনের সময় যেমন বিজ্ঞানীরা নির্দিষ্ট করে বলে দিতে পারে তেমনি তখনকার সময়ই ক্যালকুলেশন করে বিজ্ঞানীরা অন্যান্য গ্রহের উপগ্রহের গ্রহণ কখন হবে কিংবা কতক্ষণ স্থায়ী হবে সব বলে দিতে পারতেন।

বৃহঃস্পতির আয়ো নামের একটি উপগ্রহ আছে যার গ্রহণ ২১০.৫ ঘণ্টা পর পর হয়।যখন বৃহঃস্পতি পৃথিবীর কাছাকাছি থাকে তখন এই সময়ে তেমন কোনো হেরফের হয় না।কিন্তু রোমার দেখলেন বৃহঃস্পতি পৃথিবী থেকে দূরে থাকলে গ্রহণ একটু পরে হয়।ব্যাপারটা এরকম হয় যে বৃহস্পতি পৃথিবী থেকে যতো দূরে থাকা অবস্থায় গ্রহণ হচ্ছে পৃথিবী থেকে তত দেরীতে দেখা যাচ্ছে।

তখনকার দিনে মানুষ মনে করতো আলোর বেগ অসীম।কিন্তু আলোর বেগ অসীম হলে তো গ্রহণ সময় মতো দেখার কথা অবস্থান যেখানেই হোক না কেনো।তখন বিজ্ঞানী রোমার বুঝতে পারলেন আলোর বেগ অসীম নয়।এটি সসীম।

এরপর তিনি বৃহস্পতির অবস্থানের পরিবর্তন নির্ণয় করে সময়ের পার্থক্য দিয়ে ভাগ করে আলোর বেগ নির্ণয় করেন।তবে সমসাময়িক অনেকেই তখন আলোর বেগ এত বেশি সেটা মানতে পারেন নি।

Answer 2

অনেক বিজ্ঞানী অনেকভাবে আলোর বেগ নির্ণয় করেছেন ৷ ১৯৮৩ সালে নির্ণিত মানটি যা ২৯৯৭৯২.৪৫৮ কিমি/সেকেন্ড সর্বজন গৃহীত ত্রুটিহীন মান বলে স্বীকৃত ৷ তরঙ্গের সূত্র দিয়ে খুব সহজেই আলোর বেগের মান পাওয়া যায় ৷ সূত্র c = fλ যেখানে c হলো আলোর বেগ, f হলো কম্পাঙ্ক ও λ তরঙ্গদৈর্ঘ্য ৷ উদাহরণ স্বরূপ যে আলো দিয়ে আমরা সব কিছু দেখি সেই আলো বা দৃশ্যমান সাদা আলো সাত রঙের সমষ্টি ৷ এর মধ্যে বেগুনি আলোর জন্য গড় তরঙ্গদৈর্ঘ্য 400 ন্যানোমিটার = 400×10^–9 m এবং গড় কম্পাঙ্ক 750 টেরাহার্টজ = 750×10¹² হার্টজ ৷
তাহলে, c = 400×10^–9×750×10¹² = 3×10^8 মিটার/সেকেন্ড = 3,00,000 কিমি/সেকেন্ড ৷
এরকম,
নীল আলো = ২,৯৯,৭০০ কিমি/সে.
আসমানি আলো = ২,৯৯,৫০০ কিমি/সে.
সবুজ আলো = ২,৯৯,৭৫০ কিমি/সে.
হলুদ আলো = ২,৯৯,২৮০ কিমি/সে.
কমলা আলো = ৩,০০,০০০ কিমি/সে.     
লাল আলো = ২,৯৯,৩৭৬ কিমি/সে.   
তাহলে দৃশ্যমান আলোর গড় বেগ = ২,৯৯,৬৫৮ কিমি/সে. ৷ এভাবে অবলোহিত, অতিবেগুনি সব আলোর বেগ করা যাবে ৷

১৯৮৩ সালে যত রকম আলো হওয়া সম্ভব সব আলোর গড় বেগ শূন্য মাধ্যমে ২,৯৯,৭৯২.৪৫৮ কিমি/সে. গণনা করা হয় ৷ সেকেন্ডে ৩ লাখ কিলোমিটার মানটা আসন্ন মান ৷ এই মান শূন্য মাধ্যমে বা ভ্যাকুয়ামে ৷ শূন্য মাধ্যম একটা স্বচ্ছ মাধ্যম ৷ অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমে আলো প্রবেশ করলে মাধ্যমের ঘনত্ব বাড়ে-কমে সে অনুযায়ী আলোর বেগও কমে-বাড়ে ৷ শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ সবচেয়ে বেশি ৷ বাতাস মাধ্যমে তার চেয়ে কম, পানিতে তার চেয়ে কম, কাচে আরও কম, হীরাতে এদের চেয়েও কম ৷ মাধ্যম যত ঘন হবে আলোর বেগ তত কমবে ৷

রাশিক আজমাইন (সায়েন্স বী)