আলোর জন্য ডপলার প্রভাবের 3টি তথ্য: কী, কীভাবে, উদাহরণ এবং FAQs

ডপলার প্রভাব শব্দ তরঙ্গ উভয় ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য হালকা তরঙ্গ. তাই প্রথমে আলোর ডপলার প্রভাব কী তা বিশ্লেষণ করা যাক।

আলোর ডপলার প্রভাবকে পরিবর্তন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় ফ্রিকোয়েন্সি পর্যবেক্ষকের আপেক্ষিক গতি এবং আলোর উৎসের ফলে পর্যবেক্ষক দ্বারা দেখা আলোর। ফলস্বরূপ, আমরা বলতে পারি যে আলোতে ডপলার প্রভাব একইভাবে ঘটে যেমন এটি ঘটে শব্দ.

সুতরাং, এখন যেহেতু আমরা আলোতে ডপলার প্রভাব সম্পর্কে জানি, আমরা এই নিবন্ধে আপেক্ষিক ডপলার প্রভাব, এর সূত্র, এর বাস্তব জীবনের উদাহরণ এবং আরও অনেক কিছু দেখব।

কিভাবে ডপলার প্রভাব আলো সঙ্গে কাজ করে?

আলো সবসময় একই গতিতে ভ্রমণ করে তা নির্বিশেষে ব্যবহৃত রেফারেন্স ফ্রেম; একমাত্র পরিবর্তন হল তার শক্তিতে। সুতরাং, আসুন দেখি কিভাবে আলোর সাথে ডপলার প্রভাব কাজ করে।

আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য আলোর শক্তি নির্ধারণ করে। এইভাবে, উৎস এবং পর্যবেক্ষক একে অপরের সাথে আপেক্ষিকভাবে চলার সময়, পর্যবেক্ষকের দ্বারা অনুভূত হলে উৎস থেকে নির্গত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিবর্তিত হয়। এই ঘটনাটিকে ডপলার প্রভাব বলা হয়।

হালকা উদাহরণের জন্য ডপলার প্রভাব:

আলোতে ডপলার প্রভাবের ঘটনাটি বাস্তব জীবনে ঘটে। আসুন আমরা নীচের উদাহরণগুলির মাধ্যমে এটি দেখি:

  • মহাবিশ্বের প্রসারণের কারণে, আমরা দূরবর্তী বস্তু (যেমন তারা) থেকে যে আলো পাই তা লাল স্থানান্তরিত হয়।
  • আলোর ডপলার ইফেক্ট ব্যবহার করে একটি স্পিড ক্যামেরার মাধ্যমে পাশ দিয়ে যাওয়া গাড়ির গতি পরিমাপ করা হয়।

আলোর জন্য আপেক্ষিক ডপলার প্রভাব:

পর্যবেক্ষক এবং উৎসের আপেক্ষিক গতির কারণে আলোতে ডপলার প্রভাব দেখা যায়। তাই আসুন আলোতে আপেক্ষিক ডপলার প্রভাবকে আরও ঘনিষ্ঠভাবে দেখি।

পর্যবেক্ষক ফ্রিকোয়েন্সি সহ তরঙ্গ পায় f বা তরঙ্গদৈর্ঘ্য 𝜆 যখন উৎস এবং পর্যবেক্ষক উভয়ই স্থির থাকে। ধরে নিন ফ্রেমের একটি আলোর উৎস তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো নির্গত করে 𝜆s সময় ts এবং গতি v এ স্থির ফ্রেম থেকে দূরে সরে যায়। (ধারণা করা ধ্রুবক)।

উৎস পর্যবেক্ষক থেকে দূরে সরে গেলে পর্যবেক্ষকের প্রাপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রসারিত হয়

অনুসারে বিশেষ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব, সময় এবং দৈর্ঘ্যের ব্যবধানের পরিবর্তন পর্যবেক্ষকের আপেক্ষিক গতির উপর নির্ভর করে। সুতরাং, তুলনামূলকভাবে চলমান রেফারেন্সের ফ্রেমে লরেন্টজ ট্রান্সফরমেশন সমীকরণ প্রয়োগ করে, আমরা পর্যবেক্ষক দ্বারা পরিমাপ করা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য নিম্নলিখিত সমীকরণটি পাই:

(যখন 𝑣 = ᥆, তারপর 𝜆o = 𝜆s)

কিন্তু, 𝜆 / t = c (কোথায়, c হল আলোর গতি)

সুতরাং, উপরের সমীকরণটি এভাবে লেখা যেতে পারে:

উপরের সমীকরণটি সরলীকরণ করে আমরা পর্যবেক্ষক দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা তরঙ্গদৈর্ঘ্য পাই:

সমীকরণ (1)

এই সমীকরণ অনুমান করে যে উৎসটি পর্যবেক্ষক থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। তাই, বেগ v ধনাত্মক হয় যখন উৎসটি পর্যবেক্ষক থেকে দূরে সরে যায় এবং উৎস যখন পর্যবেক্ষকের দিকে চলে যায় তখন ঋণাত্মক হয়।

এই সমীকরণটি উৎস ফ্রিকোয়েন্সি এবং পর্যবেক্ষণ ফ্রিকোয়েন্সির পরিপ্রেক্ষিতে নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে:

fo = গ / 𝜆o

সুতরাং,

সমীকরণ (2)

সমীকরণ (1) এবং (2) ডপলার প্রভাবের জন্য প্রয়োজনীয় সমীকরণ।

রেডশিফ্ট এবং ব্লুশিফ্ট:

আলোর ফ্রিকোয়েন্সি তার রঙ নির্ধারণ করে। তাদের আপেক্ষিক গতির কারণে উৎস এবং পর্যবেক্ষকের কম্পাঙ্কের পরিবর্তন হল a redshift এবং ব্লুশিফ্ট। এর মানে কি তা দেখা যাক।

  • আলোর উৎস পর্যবেক্ষক থেকে দূরে সরে যাওয়ায় পর্যবেক্ষক উৎসের চেয়ে কম কম্পাঙ্কের তরঙ্গ গ্রহণ করে। দৃশ্যমান বর্ণালীতে লাল রঙের সর্বনিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে এই সত্যটি বর্ণালীর লাল প্রান্তে স্থানান্তরিত করে। এটি জ্যোতির্বিদ্যায় রেডশিফ্ট নামে পরিচিত।
  • আলোর উৎস পর্যবেক্ষকের কাছাকাছি চলে আসায় পর্যবেক্ষক উৎসের চেয়ে বেশি কম্পাঙ্কের তরঙ্গ পায়। দৃশ্যমান বর্ণালীতে নীল রঙের সর্বাধিক ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে এই সত্যটি বর্ণালীর নীল প্রান্তে স্থানান্তরিত করে। এটি জ্যোতির্বিদ্যায় ব্লুশিফ্ট নামে পরিচিত।
চিত্র ক্রেডিট: Redshift_Blueshift দ্বারা, আলেশ তোশোভস্কি (সিসি বাই-এসএ 3.0)

উপসংহার:

এই নিবন্ধটি আমাদের দেখায় যে একটি তরঙ্গ আলো হওয়াও ডপলার প্রভাব অনুভব করে, ঠিক যেমন শব্দ করে। আলো নির্গতকারী এবং পর্যবেক্ষকের আপেক্ষিক গতির কারণে এই ঘটনাটি ঘটে। আমরা ধারণা পাই যে আলোর ডপলার প্রভাবের জন্য মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে।

মতামত দিন

আপনার ইমেইল প্রকাশ করা হবে না। প্রয়োজনীয় ক্ষেত্রগুলি চিহ্নিত করা আছে *

উপরে যান