অতিবেগুনী বিপর্যয় | সংজ্ঞা | সমাধান | 2 গুরুত্বপূর্ণ আইন

আলট্রাভিওলেট ক্যাটাস্ট্রোফ

সূচিপত্র: অতিবেগুনী বিপর্যয়

অতিবেগুনি বিপর্যয় কী?

অতিবেগুনী বিপর্যয়, এই নামেও পরিচিত রায়লে-জিন্স বিপর্যয় এর পরিসংখ্যানগত উত্স থেকে প্রাপ্ত বিচ্যুতিকে বোঝায় রায়লেহ-জিন্স সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য এ আইন। রায়লেহ-জিন্স আইন অনুসারে, তাপ ভারসাম্য রক্ষাকারী একজন ব্ল্যাকবডি সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যাপ্তিতে বিকিরণ করবে এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য হ্রাস হওয়ায় আরও শক্তি নির্গত হবে। অন্য কথায়, এটিতে বলা হয়েছে যে ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ার সাথে সাথে ব্ল্যাকবডি একটি নির্বিচারে প্রচুর পরিমাণে শক্তি বিকিরণ করতে শুরু করে। তবে এই প্যাটার্নটি শারীরিকভাবে দেখা যায় না। পূর্বাভাসকৃত শক্তি বিকিরণের পরিমাণ এবং প্রাপ্ত শক্তি বিকিরণের পরিমাণের মধ্যে ত্রুটি আরও কম সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যে প্রকাশিত হয়। অতএব, এটি অতিবেগুনী বিপর্যয় হিসাবে অভিহিত করা হয়।

অতিবেগুনী আলো কী?

আল্ট্রাভায়োলেট আলো হ'ল তড়িৎচৌম্বকীয় বিকিরণ একটি ফ্রিক্যুয়াল থাকেn মধ্যে 8 × 1014 এবং 3 × 1016 0.4 x 10 এর মধ্যে-এ Hz ব্যাপ্তি এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য-6 - 10-8 মিটার, তাই আল্ট্রা ভায়োলেট আলো মানুষের চোখের দর্শনীয় স্থানগুলিতে পড়ছে না। অতিবেগুনি বিপর্যয় এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিশিষ্ট। আল্ট্রা ভায়োলেট রশ্মিগুলি ম্যাক্রোব্যাকটিরিয়া বর্জনকরণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, চিকিত্সা সরঞ্জামগুলি নির্বীজন করে, যদিও আল্ট্রা ভায়োলেট রশ্মির অত্যধিক এক্সপোজার মানুষের পক্ষে ভাল নাও হতে পারে এবং বিভিন্ন ত্বকের সংক্রমণের কারণ হতে পারে। আল্ট্রাভায়োলেট (ইউভি) সেন্সর বা ডিটেক্টরগুলি ইগনিশনের সময় নির্গত UV বিকিরণ সংবেদন করার জন্য ব্যবহৃত হয়। ইউভি শিখা সেন্সরগুলি 3-4 মিলিসেকেন্ডের সময়সীমার মধ্যে অগ্নিকাণ্ড এবং বিস্ফোরণ সনাক্ত করতে সক্ষম।

ব্ল্যাকবডি কী?

1860 সালে, গুস্তাভ কির্চফ ব্ল্যাকবডি করার প্রথম ধারণাটি দিয়েছিলেন। তিনি বলেছেন যে

.. এই অনুমান যে মৃতদেহগুলি কল্পনা করা যেতে পারে যা অসীম ক্ষুদ্র পুরুত্বের জন্য সমস্ত ঘটনা রশ্মিকে সম্পূর্ণরূপে শোষিত করে এবং কোনটি প্রতিফলিত বা প্রেরণ করে না। আমি এই জাতীয় সংস্থা কল করব পুরোপুরি কালো, বা, আরও সংক্ষেপে, কালো দেহ

"আলো এবং তাপের জন্য বিভিন্ন সংস্থার বিকিরণকারী এবং শোষণকারী শক্তির মধ্যে সম্পর্কের বিষয়ে"

ব্ল্যাকবডি এমন উপাদান যা প্রতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য বা ফ্রিকোয়েন্সি অর্থাৎ (e = a = 1) এর আলোক শোষণ এবং নির্গত করতে সক্ষম। প্রকৃতিতে, 100% ব্ল্যাকবডি খুঁজে পাওয়া যায় না। কার্বন ব্ল্যাক হিসাবে পরিচিত একটি উপাদান পৃথিবীর প্রকৃত কৃষ্ণাঙ্গের নিকটতম closest সূর্য মহাবিশ্বের অন্যতম প্রধান কৃষ্ণাঙ্গ দেহ এবং সমস্ত তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের আলো প্রকাশ করে। যখন কোনও ব্ল্যাকবডি তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে তখন এটি ব্ল্যাকবডি বিকিরণ নির্গত করে। ব্ল্যাকবডি বিকিরণ বলতে আলোর প্রতিটি সম্ভাব্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ব্ল্যাকবডি দ্বারা নির্গত বিকিরণকে বোঝায়। এটি গহ্বর বিকিরণ হিসাবেও পরিচিত।

রায়লেগ-জিন্স আইনের বিবৃতি

Tতিনি ব্রিটিশ পদার্থবিদ লর্ড রেলেইগ এবং স্যার জেমস জিন্স শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞান এবং একাধিক অভিজ্ঞতামূলক কারণগুলির ভিত্তিতে একটি ব্ল্যাকবডিয়ের বর্ণালী নির্গমনকে পরিমাপ করেছে, যা বলা যেতে পারে।

“তাপ ভারসাম্যহীন একটি কালো দেহ সমস্ত ফ্রিকোলে বিকিরণ নির্গত করে। পরিসীমা এবং freq হিসাবে। রেডিয়েশনের বৃদ্ধি নির্গমন শক্তি বৃদ্ধি "।

~ লর্ড রেলেইগ এবং স্যার জেমস জিন্স

রায়লেঘ-জিন্স আইনের গাণিতিক সমীকরণটি

এখানে, u(। nu) আলোকসজ্জা শক্তি ঘনত্ব, । nu ফ্রিকোয়েন্সি, টি হল ক্যালভিনের তাপমাত্রা, c আলোর গতি, K বোল্টজমান ধ্রুবক। (অতিবেগুনী বিপর্যয়)

উপরের মত প্রকাশিত বাক্য অনুসারে, আলোকসজ্জা শক্তির ঘনত্ব ফ্রিকোয়েনির সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, অর্থাৎ ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধির সাথে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য শূন্যের দিকে ঝোঁকায় তেজস্ক্রিয় শক্তিও অনন্তের দিকে ডাইভারিং বাড়াতে হবে। এই আইন পদার্থবিজ্ঞানের শাস্ত্রীয় তত্ত্বের একটি বড় ত্রুটি প্রদর্শন করেছিল।

রায়লেহ-জিন্স আইন নিয়ে সমস্যা

ভারসাম্যযুক্ত দোলক মোড বা ভারসাম্যহীন ব্ল্যাকবডি সিস্টেমের স্বাধীনতার ডিগ্রিগুলির কেটি হিসাবে সমান গড় শক্তি থাকতে হবে উপকরণ উপপাদ্য শাস্ত্রীয় পরিসংখ্যান মেকানিক্সের। রায়লেহ-জিন্স আইন অনুসারে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য শূন্যের দিকে ঝোঁকায় তেজস্বী শক্তি অনন্তের দিকে চলে যায়। এর অর্থ রেডিয়েটেড শক্তি নির্দিষ্ট উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সীমার সীমাহীন। এটি পদার্থবিজ্ঞানের আইনগুলিকে স্পষ্টভাবে লঙ্ঘন করে যা জানিয়েছে যে কোনও বস্তু কখনই অসীম পরিমাণ শক্তি বা শক্তি অর্জন করতে পারে না, যেমন আলবার্ট আইনস্টাইন প্রমাণ করেছেন।

তদুপরি, শারীরিকভাবে পরিমাপ করা যখন প্রাপ্ত শক্তি মানগুলি পূর্বাভাসিত মানগুলির চেয়ে অনেক আলাদা ছিল। পূর্বাভাসকৃত শক্তি বিকিরণের পরিমাণ এবং প্রাপ্ত শক্তি বিকিরণের পরিমাণের মধ্যে ত্রুটিটি অতিবেগুনী বিপর্যয়ের দিকে পরিচালিত সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলিতে আরও বেশি প্রকট হয়।

আলট্রাভিওলেট ক্যাটাস্ট্রোফ
কালো বক্ররেখা রায়লেইগ-জিন্স আইন দ্বারা পূর্বাভাসিত মানগুলি বোঝায়, এখানে, নীল, সবুজ এবং লাল বক্ররেখা বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে প্ল্যাঙ্কের আইন দ্বারা পরিমাপ করা মানগুলি বোঝায়। চিত্র উত্স: দার্থ কুলেকালো দেহ, পাবলিক ডোমেন হিসাবে চিহ্নিত, আরও বিশদ উইকিমিডিয়া কমন্স (অতিবেগুনি বিপর্যয়

এটি ছিল রেলেইগ-জিন্স আইনের বিশাল অপূর্ণতা। অতিবেগুনি বিপর্যয়ের এই বিষয়টি পরে ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক এবং অ্যালবার্ট আইনস্টাইন যথাক্রমে প্ল্যাঙ্কের আইন এবং আইনস্টাইনের সমীকরণ গঠন করে সমাধান করেছিলেন।

প্ল্যাঙ্কের আইনের বিবৃতি

1900 এর দশকে, ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণের উপর ব্যাপকভাবে কাজ করেছিলেন এবং শতাব্দীর অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ এবং বিতর্কিত আইন তৈরি করেছিলেন। তাঁর মতে, বিকিরণ শক্তি কোয়ান্টা নামক ছোট্ট বিচ্ছিন্ন প্যাকেটে এসেছিল যা বিকিরণের ফ্রিকোয়েনির সাথে আনুপাতিক। তাঁর বক্তব্য ছিল:

The energy of electromagnetic radiation is confined to indivisible packets ( known as ‘quanta’), one of each packet has energies same as the product of the Planck constant and the frequency of the radiation.

~ সর্বোচ্চ প্লাংক

তীব্রতা বর্ণালী বিতরণ ফাংশনের প্ল্যাঙ্কের আইনটির গাণিতিক সমীকরণ

এইচ প্লাঙ্কের ধ্রুবক, । nu ফ্রিকোয়েন্সি হয়, c আলোর গতি, the তরঙ্গদৈর্ঘ্য।

এটি জনপ্রিয় বিজ্ঞানী আইনস্টাইন (১৯০৫ সালে) এবং সত্যেন্দ্র নাথ বোস (১৯২৪ সালে) দ্বারা অনুমান বর্ণনামূলক বিতরণ ফাংশনগুলির সঠিক ফর্ম গঠনের দিকে পরিচালিত করে (১৯২৫ সালে)। এই বিতরণ ফ্যাক্টরটি সম্পূর্ণরূপে ফ্রিকোয়েন্সি সহ অনুপাতে নির্ভর করে না। ক্ষতিকারক উপাদানটির সাথে বিপরীত আনুপাতিকতাটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দৈর্ঘ্য বা দীর্ঘতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে প্রাপ্ত শক্তি মূল্য সীমাবদ্ধ করতে অবদান রাখে। এই সমীকরণটি অতিবেগুনি বিপর্যয় দূর করে প্রদত্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পরীক্ষামূলকভাবে প্রাপ্ত বিকিরণ শক্তির মানগুলির পূর্বাভাস দিতে পারে।

এখানে, u(। nu) আলোকসজ্জা শক্তি ঘনত্ব, । nu ফ্রিকোয়েন্সি, টি হল ক্যালভিনের তাপমাত্রা, c আলোর গতি, K বোল্টজমান স্থির, h প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক।

প্লাঙ্কের আইন আইনস্টাইনের ফটো-ইলেক্ট্রিক এফেক্টের পিছনে তত্ত্বটিও তৈরি করেছিল। একটি নিম্ন শক্তি রাষ্ট্রের মধ্যে উপস্থিত একটি ইলেক্ট্রন উচ্চতর শক্তি অবস্থানে পৌঁছানোর জন্য আলোক (ফোটন) আকারে বাহ্যিক শক্তি শোষণ করে এবং তখনই ঘটে যখন ফোটনের উপস্থিত শক্তি দুটি স্তরের মধ্যে শক্তিগুলির পার্থক্যের অনুরূপ হয় occur ।

আলোক সম্পর্কে আরও জানতে এখানে যান

সঁচারি চক্রবর্তী সম্পর্কে

আমি একজন আগ্রহী শিক্ষার্থী, বর্তমানে ফলিত অপটিক্স এবং ফোটোনিক্সের ক্ষেত্রে বিনিয়োগ করেছি। আমি এসপিআইই (অপটিক্স এবং ফোটোনিক্সের আন্তর্জাতিক সমিতি) এবং ওএসআই (অপটিকাল সোসাইটি অফ ইন্ডিয়া) এর সক্রিয় সদস্য an আমার নিবন্ধগুলি একটি সাধারণ তবে তথ্যবহুল উপায়ে মানসম্পন্ন বিজ্ঞান গবেষণা বিষয়গুলি আলোকিত করার দিকে লক্ষ্য করে। কাল থেকেই বিজ্ঞান বিকশিত হচ্ছে। সুতরাং, আমি বিটটি বিভক্ত করার জন্য আমার বিটটি চেষ্টা করি এবং এটি পাঠকদের সামনে উপস্থাপন করি।

আসুন https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/ এর মাধ্যমে সংযোগ করি

মতামত দিন

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

লাম্বদা গিক্স