Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- bn:courses:ast100:1 [2024/10/14 04:53] – [5. লাইট, কালার, টেলিস্কোপ] asad
+++ bn:courses:ast100:1 [2024/12/06 05:37] (current) – asad
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== ১. পার্টিকেল যুগ ======
+====== ১. কণা যুগ ======
 সক্রেটিস: ব্রহ্মপুত্রের জন্ম হিমালয়ের উত্তর ঢালে চিমায়ুংডুং ও আংসির মতো কিছু গ্লেসিয়ার থেকে, যারা এই মানস সরোবর থেকে মাত্র ৭১ কিমি পূর্ব দিকে। এসব গ্লেসিয়ার থেকে অনেক নদীই বের হয়ে এক স্রোতে মিশে সাংপো নদী তৈরি করে। একটা নদীর উৎস বের করা যত কঠিন, ইউনিভার্সের উৎস বের করা তার চেয়ে অন্তত ২৪ গুণ কঠিন।
@@ Line 166: / Line 165: @@
 রিয়া: আচ্ছা বুঝলাম। কিন্তু সিএমবি'র এই 'মাইক্রোওয়েভ' মানে কি? এই ফোটনগুলোকে মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড কেন ডাকা হচ্ছে?
-===== - লাইট, কালার, টেলিস্কোপ =====
+===== - লাইট ও কালার =====
+রবি: সিএমবি'র রেডিয়েশন যখন ঘটেছিল তখন মহাবিশ্বের টেম্পারেচার ছিল ৩০০০ ডিগ্রি, তাই সিএমবি'র ওয়েভলেন্থ তখন ছিল ইনফ্রারেড রেঞ্জে, মানে কয়েক মাইক্রোমিটার, একটা সুইয়ের ডগার সমান। কিন্তু মহাবিশ্বের প্রসারণের সাথে এই দৈর্ঘ বাড়তে বাড়তে বর্তমানে হয়েছে কয়েক মিলিমিটার, আমাদের নখের পুরুত্বের সমান, যা ইলেক্ট্রোম্যাগ্নেটিক (ইএম) স্পেক্ট্রামে মাইক্রোওয়েভ রেঞ্জের মধ্যে পড়ে। আমাদের এই সিএমবি ছবি তাই তুলতে হয়েছে একটা মাইক্রোয়েভ টেলিস্কোপ দিয়ে। ইএম স্পেক্ট্রামের যে ফিগার এখানে দেখছ তার নিচের দিকে নীল রং দিয়ে দেখানো হয়েছে কোন আলো পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল ভেদ করে কত সহজে আমাদের কাছে আসতে পারে। নীল রং এখানে অপাসিটির প্রতীক, যা নিচে ০ উপরে ১০০, অপাসিটি যত বেশি ট্রান্সপারেন্সি তত কম।
 {{:bn:courses:ast100:ems.webp?nolink|}}
-{{https://coalab.space/wp-content/uploads/2023/12/equinox.webp?nolink}}
+রিয়া: হ্যাঁ, তাহলে দেখা যাচ্ছে স্পেস থেকে আসা মাইক্রোওয়েভ লাইট মাটি পর্যন্ত ভালো আসতে পারে না, পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল তা নষ্ট করে দেয়। তাহলে সিএমবি ছবি কিভাবে তোলা হয়েছে?
+রবি: ওই ছবি তোলা হয়েছে ইউরোপিয়ান স্পেস এজেন্সির বানানো 'প্লাংক' নামের একটা স্পেস-টেলিস্কোপ দিয়ে।
+সক্রেটিস: আমার মনে হয় এই সুযোগে আমাদের আলো নিয়ে আলোচনা করা উচিত। আলো কি? আলোর ওয়েভলেন্থ ও ফ্রিকোয়েন্সি কি জিনিস?
+রবি: আলো বা লাইট হচ্ছে ইলেক্ট্রোম্যাগ্নেটিক (ইএম) এনার্জি। আলো ফোটন দিয়ে তৈরি। আলোকে আবার তরঙ্গ হিসেবেও চিন্তা করা যায়। আমরা এখন আংসি নদীর উপর দিয়ে হাঁটছি। আংসির পানিতে আমি পা দিয়ে লাথি দিলে একটা তরঙ্গ তৈরি হবে পানির সার্ফেসে। আলো তেমনি একটা তরঙ্গ যা তৈরি হয় শুধুমাত্র ইএম ফিল্ডের মধ্যে। পানিতে তরঙ্গ আমি পা দিয়েই বানাতে পারি। কিন্তু ইএম ফিল্ডে তরঙ্গ তৈরি করতে লাগে চার্জড পার্টিকেল, যেমন, ইলেক্ট্রন। একটা ইলেক্ট্রন যখন ইএম ফিল্ডে আলোড়ন জাগায় তখনি ইলেক্ট্রিক ও ম্যাগ্নেটিক ফিল্ডের মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে তরঙ্গ তৈরি হয়। পানিতরঙ্গের যেমন ওয়েভলেন্থ ও ফ্রিকোয়েন্সি আছে, ইএম ওয়েভ বা লাইটেরও সেসব আছে। এটা রিয়া খুব ভালো ব্যাখ্যা করতে পারে সি বিচের উদাহরণ দিয়ে।
+রিয়া: সক্রেটিস, তুমি নিজেও সবকিছু খুব ভালো জানো, কিন্তু এমন একটা ভাব দেখাও যে কিছুই জানো না।
+সক্রেটিস: আমার ডিমন তা মনে করে না। যাহোক, তুমি এখন তরঙ্গ তুলবে নাকি তুলবে না, বলো।
+রিয়া: ওকে, কথা দিয়ে বাতাসে তরঙ্গ না তুলে আমি সরাসরি পানিতেই তরঙ্গ বানাচ্ছি। আমরা সাংপো নদীর খুব কাছে চলে এসেছি। ওই দেখো, একটা খালি নৌকা তীরে বাঁধা। আমি এই নৌকা দিয়ে মাঝ নদীতে তরঙ্গ বানাব, তোমরা সবাই তীরে দাঁড়াও পানিতে পা ডুবিয়ে যাতে তরঙ্গ আসলে ফিল করতে পারো। এই এখন আমি প্যাডেল অনেক জোরে চালাচ্ছি। সক্রেটিস, তোমার আয়রনি বাদ দিয়ে বলো, তরঙ্গ কেমন মনে হচ্ছে।
+সক্রেটিস: মনে হচ্ছে ঘন ঘন আসছে, মানে তরঙ্গের এক চূড়া থেকে পরের চূড়ার দূরত্ব কম।
+রিয়া: তুমি ওয়েভলেন্থ আর ফ্রিকোয়েন্সি দুটাই বুঝে ফেলেছ। পাশাপাশি থাকা দুই চূড়ার দূরত্ব হলো ওয়েভলেন্থ। এবং একটার পর আরেকটা তরঙ্গ (চূড়া) কত ঘন ঘন আসছে সেটাই ফ্রিকোয়েন্সি। আমি তো অনেক বার প্যাডেলের বেগ চেঞ্জ করলাম। তাতে তরঙ্গে কি পরিবর্তন পেয়েছ?
+সক্রেটিস: হ্যাঁ। বেগ যত দ্রুত পাল্টায় তরঙ্গের ওয়েভলেন্থ তত কমে, ফ্রিকোয়েন্সি তত বাড়ে। ওয়েভলেন্থ ছোট হলে ফ্রিকোয়েন্সি বেশি হয়, ফ্রিকোয়েন্সি কম হলে ওয়েভলেন্থ বড় হয়।
+রবি: চলো সবাই নৌকায় উঠে বাকি কথা শেষ করি।
+[//আট জন নৌকায়, সাংপো নদীতে।//]
+রিয়া: আমার আরো প্রশ্ন আছে ইএম স্পেক্ট্রামের ফিগারটা নিয়ে। ওয়েভলেন্থ অনুযায়ী সাজালে রেডিও লাইট সবচেয়ে লম্বা, তার পর মাইক্রোওয়েভ, ইনফ্রারেড, ভিজিবল, আল্ট্রাভায়োলেট, ও এক্স-রে, এবং সবচেয়ে ছোট গামা-রে। ওয়েভলেন্থ যত ছোট, ফ্রিকোয়েন্সি তত বেশি, এনার্জিও তত বেশি। আলোর এই বিশাল ব্যাপ্তি মানুষ কবে আবিষ্কার করেছে?
+রবি: উনিশ শতক পর্যন্ত মানুষ ভিজিবল লাইট ছাড়া আর কোনো আলো চিনত না। জার্মানির দুই বিজ্ঞানী প্রথম ভিজিবল ছাড়া অন্য আলো খুঁজে পান। হাইনরিখ হের্টস ১৮৮৮ সালে রেডিও লাইট দেখেন, আর ভিলহেল্ম রন্টগেন ১৮৯৫ সালে এক্স-রে পান। তারপর রেডিও থেকে গামা-রে পর্যন্ত সব আলো ধীরে ধীরে মানুষের নাগালে আসে। আলো ধরার যন্ত্রের নাম টেলিস্কোপ। আমাদের মধ্যে একমাত্র মার্সই যেহেতু এস্ট্রোনমার ছিল সেহেতু টেলিস্কোপের আলোচনাটা তারই লিড করা উচিত।
+মার্স: আমার সাথ একটা ছোট পোর্টেবল স্মার্ট টেলিস্কোপ আছে। সব ফ্রিকোয়েন্সির সব টেলিস্কোপের আচরণ এই ছোট টেলিস্কোপ দিয়েই ব্যাখ্যা করা সম্ভব। এটা ভিজিবল লাইট ধরার টেলিস্কোপ, কাজ করে ৪০০ থেকে ৭০০ ন্যানোমিটার ওয়েভলেন্থে, অর্থাৎ আনুমানিক ৪০০ থেকে ৭০০ টেরাহার্জ কম্পাঙ্কে। কম্পাঙ্কের ইউনিট হার্জ রাখা হয়েছে হাইনরিখ হের্টসের নামেই। একেক ফ্রিকোয়েন্সির লাইটকে আমরা একেক কালার হিসেবে দেখি। আলোর ওয়েভলেন্থ ৪৫০ ন্যানোমিটার হলে তার কালার নীল, ৫৫০ ন্যানোমিটার হলে সবুজ, আর ৭০০ ন্যানোমিটার হলে লাল। লাল থেকে নীলের মধ্যে কালার আসলে সাতটা না, বরং অসীম সংখ্যক।
+রবি: তাহলে রেইনবোতে মানুষ ঠিক সাতটা কালার চিন্তা করল কেন?
+মার্স: আমরা ইউনিভার্সের ইতিহাসকে বা ব্রহ্মপুত্র নদকে যে-কারণে সাত ভাগে ভাগ করেছি সেই একই কারণে আইজাক নিউটন রেইনবোতে সাত কালার আরোপ করেছিলেন, মানে কাব্যিক কারণে। এই টেলিস্কোপের ছবিতেও অনেক কালার দেখা যায়। আমরা ফ্রিকোয়েন্সি ও কালার প্রতিশব্দ হিসেবে ইউজ করতে পারি।
+===== - টেলিস্কোপ =====
+রবি: রাত যেহেতু এসে গেছে সেহেতু আমাদেরকে এই টেলিস্কোপের একটা ডেমনস্ট্রেশন দিয়েই দাও।
+{{:bn:courses:ast100:equinox1.webp?nolink|}}
+মার্স: যেকোনো আধুনিক টেলিস্কোপের মূল পার্ট তিনটা: কালেক্টর, ডিটেক্টর, প্রসেসর। এই ফিগারে তিনটাই চিহ্নিত করা আছে যা তোমরা টেলিস্কোপের সাথে মিলিয়ে নিতে পারো। ট্রাইপডের উপর ভার্টিকেল স্ল্যাবটা বসালাম তা হলো একটা এল্টিচুড-এজিমুথ মাউন্ট, যার সাথে লাগানো একটা অপ্টিকেল টিউব। টিউবের নিচের প্রান্তে আছে কালেক্টর, এক্ষেত্রে একটা ১১-সেমি ব্যাসের মিরর, আর উপরের প্রান্তে আছে ডিটেক্টর, এক্ষেত্রে একটা সিসিডি সেন্সর। প্যারাবলিক শেইপের বাঁকা মিররে পড়া সব আলো রিফ্লেকশনের পর যেখানে মিলিত হয় সেখানেই রাখা আছে সেন্সর। তীর চিহ্ন অনুসরণ করলে বুঝতে পারবে। সেন্সর আলোর সব ফোটোনকে ইলেক্ট্রনে রূপান্তরিত করে তারের মাধ্যমে প্রসেসরে পাঠায় যা রাখা আছে ভার্টিকেল মাউন্টের ভিতরে। এক্ষেত্রে প্রসেসর একটা রাস্পবেরি পাই মিনি-কম্পিউটার যাতে ৬৪ গিগা স্টোরেজ আছে, আর আছে ওয়াইফাই মডেম। কম্পিউটার অন করার সুইচ ভার্টিকেল মাউন্টের সার্ফেসেই। আর এখানে পাওয়ার আসছে যে-ব্যাটারি থেকে তা রাখা আছে মাউন্টের হরিজন্টাল অংশটার ভিতরে, ট্রাইপডের ঠিক উপরে। সুইচ অন করলে টেলিস্কোপ নিজেই একটা ওয়াইফাই নেটওয়ার্ক তৈরি করবে যার সাথে আমরা ফোনের 'ইউনিস্টেলার' অ্যাপ দিয়ে কানেক্ট করতে পারি। এই অ্যাপ দিয়েই টেলিস্কোপটা কন্ট্রোল করতে হয়।
+রবি: ছবিতে টেলিস্কোপের যেসব স্পেসিফিকেশন দেয়া আছে তাদের কি অর্থ?
+মার্স: যেকোনো টেলিস্কোপের দক্ষতা নির্ধারণ করা হয় মূলত দুইটা প্যারামিটার দিয়ে: রেজলুশন আর সেন্সিটিভিটি। একটা টেলিস্কোপ সবচেয়ে ছোট যে-অব্জেক্টটা দেখতে পারে তার সাইজই তার রেজলুশন, স্পেসিফিকেশনে এটা এঙ্গুলার রেজলুশন হিসেবে দেয়া আছে। এর মান যত কম টেলিস্কোপ তত ভালো, কারণ সে তত ছোট জিনিস দেখতে পারে। এর ইউনিট এখানে আর্কসেকেন্ড। মনে রাখতে হবে একটা বৃত্তকে ৩৬০ ভাগে ভাগ করা হয়, যার প্রতিটা ভাগ এক ডিগ্রি। এক ডিগ্রির ৬০ ভাগের এক ভাগ হলো এক আর্কমিনিট, আর এক আর্কমিনিটের ৬০ ভাগের এক ভাগ হলো এক আর্কসেকেন্ড। আমাদের টেলিস্কোপের রেজলুশন ১.৭২ আর্কসেকেন্ড, এমেচার হিসেবে খারাপ না। এঙ্গুলার রেজলুশন মিররের সাইজের উপর নির্ভর করে, আর পিক্সেল রেজলুশন নির্ভর করে সেন্সরের উপর, তাই একে সেন্সর রেজলুশন। পিক্সেল রেজলুশন ক্যামেরার মতোই ছবিতে মোট পিক্সেলের সংখ্যা নির্দেশ করে। আমাদের সেন্সরের রেজলুশন ৪.৯ মেগাপিক্সেল, মানে তার বানানো ছবিতে ৪৯ লাখ পিক্সেল থাকে। একটা ছবিতে আকাশের কতটুক এরিয়া কাভার করা হয় তা দেয়া আছে ফিল্ড-অফ-ভিউ হিসেবে, আমাদের ক্ষেত্রে যা প্রায় ৪০ আর্কমিনিট। চাঁদের সাইজ প্রায় আমাদের আঙ্গুলের সমান, প্রায় ৩০ আর্কমিনিট। সুতরাং এই টেলিস্কোপ দিয়ে চাঁদের ছবি তুললে প্রায় পুরা স্ক্রিন জুড়ে আসবে, কারণ প্রায় পুরা ফিল্ড-অফ-ভিউ চাঁদ একাই দখল করে নেবে।
+রবি: আর সেন্সিটিভিটি কি জিনিস?
+মার্স: একটা টেলিস্কোপ কত অনুজ্জ্বল অব্জেক্ট দেখতে পারে তা বুঝা যায় সেন্সিটিভিটি দিয়ে। এক্ষেত্রে সেন্সিটিভিটি বুঝানো হয়েছে লিমিটিং ম্যাগ্নিচুড দিয়ে, যার মান এখানে ১৮। ব্যাখ্যা করছি। প্রাচীন গ্রিকদের ফলো করে এস্ট্রোনমাররা আকাশের যেকোনো অব্জেক্টের এপারেন্ট ব্রাইটনেস (মানে পৃথিবীর আকাশে আপাত উজ্জ্বলতা) বুঝানোর জন্য একটা লগারিদমিক সিস্টেম বানিয়েছেন। এই সিস্টেমে যে-অব্জেক্টের ব্রাইটনেস যত বেশি তার ম্যাগ্নিচুড তত কম। সূর্যের এপারেন্ট ম্যাগ্নিচুড -২৬, চাঁদের -১৩, উজ্জ্বল তারাদের ০, এবং মানুষ খালি চোখে সর্বোচ্চ ৬ ম্যাগ্নিচুড পর্যন্ত দেখতে পারে। আমাদের টেলিস্কোপের লিমিটিং ম্যাগ্নিচুড ১৮, মানে সে ১৮-র বেশি ম্যাগ্নিচুডের অব্জেক্ট আর দেখতে পারে না। ৬ থেকে ১৮ পর্যন্ত অনেক অব্জেক্টের ছবি আমরা এটা দিয়ে তুলতে পারব যা খালি চোখে কখনো দেখা সম্ভব না।
+রবি: তাহলে আকাশের একটা অব্জেক্টের ছবি তুলেই আমরা পার্টিকেল যুগের আলোচনা শেষ করি?
-<html>
+মার্স: নৌকা থেকে খুব ভালো ছবি আসবে না। আজকে বরং আমরা খালি চোখেই আকাশ দেখি। সাংপো নদী দিয়ে আরো কিছু দূর গিয়ে আমরা তীর থেকে ছবি তুলব আরেক দিন।
-<div style="position: relative; width: 100%; height: 0; padding-top: 56.2500%;
- padding-bottom: 0; box-shadow: 0 2px 8px 0 rgba(63,69,81,0.16); margin-top: 1.6em; margin-bottom: 0.9em; overflow: hidden;
- border-radius: 8px; will-change: transform;">
-  <iframe loading="lazy" style="position: absolute; width: 100%; height: 100%; top: 0; left: 0; border: none; padding: 0;margin: 0;"
-    src="https://www.canva.com/design/DAGTeP6rGz4/w2Vk9ISEm8j5KyUjKYLy-g/view?embed" allowfullscreen="allowfullscreen" allow="fullscreen">
-  </iframe>
-</div>
-</html>