আলোকবিজ্ঞান

পানির প্রিজম (রামধনু)

পানি (n≈1.33) কাচের চেয়ে অনেক কম বিক্ষেপণ করে — রামধনু আঁকা সেই মৃদু ছড়ানো।

পানির প্রিজম (রামধনু) — ইন্টারঅ্যাকটিভ আলোকবিজ্ঞান সিমুলেশন। পানি (n≈1.33) কাচের চেয়ে অনেক কম বিক্ষেপণ করে — রামধনু আঁকা সেই মৃদু ছড়ানো। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।

পানির বিচ্ছুরণ

পানি (n≈1.33) কাচের চেয়ে অনেক কম বিচ্ছুরণ করে — মৃদু বিস্তার যা একটি রংধনু আঁকে।

পানির মাঝারি প্রতিসরাঙ্ক (≈1.33) ও কম বিচ্ছুরণ একটি মৃদু বর্ণালি তৈরি করে—প্রাকৃতিক রংধনুর পেছনের পদার্থবিজ্ঞান যেখানে ক্ষুদ্র পানির ফোঁটা প্রিজম হিসেবে কাজ করে। কাচের চেয়ে কম ছড়ানো কিন্তু দৃশ্যমানভাবে রং আলাদা করতে যথেষ্ট।

• n ≈ 1.33
• মৃদু রংধনু বিস্তার

তদন্ত সংক্ষিপ্তসার

ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন

ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।

মূল প্রশ্ন

পানির প্রতিসরাঙ্ক (n ≈ 1.33) কাচের চেয়ে কম। পানি-ভরা প্রিজম কি সমতুল্য কাচের প্রিজমের চেয়ে আলোকে কম বিচ্যুত করে?

যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে

• হ্যাঁ — পানির কম প্রতিসরাঙ্ক মানে প্রতিটি তলে কম বাঁকা, তাই একই শীর্ষ কোণের কাচের প্রিজমের চেয়ে কম মোট বিচ্যুতি।
• পানির প্রিজম আলোকে কাচের চেয়ে বেশি বিচ্যুত করে।
• মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক নির্বিশেষে বিচ্যুতি একই।

চলরাশির ভূমিকা

আপনি যা সেট করেন:

• আপতন কোণ θ₁ (°)

আপনি যা মাপেন:

• মোট বিচ্যুতি δ (°)

তদন্তটি কীভাবে চলে

1. water-prism প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। এই পানিভরা প্রিজমের শীর্ষ কোণ A = 60°, প্রতিসরাঙ্ক n = 1.33।
2. মোট-বিচ্যুতি রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালে আপতন কোণ সেট করুন এবং মোট বিচ্যুতি রেকর্ড করুন।

নিয়ন্ত্রক সমীকরণ

কম-প্রতিসরাঙ্ক মাধ্যম কম বিচ্যুত করে — δ = θ₁ + θ₄ − A

পানির প্রতিসরাঙ্ক (1.33) সাধারণ কাচের (1.5–1.66) চেয়ে কম, তাই পানির প্রিজম প্রতিটি তলে আলোকে কম জোরে বাঁকায় — একই শীর্ষ কোণ ও আপতনে মোট বিচ্যুতি δ = θ₁ + θ₄ − A ছোট।

প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়

• একটি ট্রায়ালের জন্য n = 1.33 ব্যবহার করে θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), তারপর δ = θ₁ + θ₄ − A। সারণির সাথে তুলনা করুন।
• আপনার বিচ্যুতি মানগুলোকে white-light-prism পরীক্ষণের (একই শীর্ষ কোণ, উচ্চতর প্রতিসরাঙ্ক) সাথে তুলনা করুন। ব্যাখ্যা করুন কেন পানির কম প্রতিসরাঙ্ক প্রতিটি মিলতে-যাওয়া আপতন কোণে কম বিচ্যুতি দেয়।

ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়

• রামধনু মূলত লক্ষ লক্ষ ক্ষুদ্র গোলাকার পানির ফোঁটা-“প্রিজম” যা সূর্যালোক প্রতিসরিত ও অভ্যন্তরীণভাবে প্রতিফলিত করে। ব্যাখ্যা করুন কেন পানির তুলনামূলক মৃদু বর্ণ-বিক্ষেপণ (কাচের তুলনায়) তবুও রামধনুতে দৃশ্যমান — যদিও কিছুটা কম উজ্জ্বল — বর্ণালি তৈরি করে।
• এই পরীক্ষণ জুড়ে flint-prism (n≈1.66), white-light-prism/ক্রাউন কাচ (n=1.5) ও water-prism (n=1.33) একটি স্পষ্ট প্রবণতা গড়ে: ঘন আলোকীয় মাধ্যম আলোকে বেশি বিচ্ছুরিত ও বিচ্যুত করে। এই প্রবণতা tir পরীক্ষণের ক্রান্তি-কোণ প্রবণতার মতোই একই পদার্থবিজ্ঞান কেন, তা ব্যাখ্যা করুন।

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. পানির প্রিজম-এ স্বাগতম
2. প্রিজম নির্বাচন করুন
3. প্লে চাপুন
4. পানিতে মৃদু বিস্তার
5. বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
6. আপনি এটি করেছেন!

দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।

ইন্টারঅ্যাকটিভ ল্যাব খুলুন →

ল্যাব শিট ডাউনলোড করুন →

স্নেলের প্রতিসরণ সূত্র