বিকিৰণ চাপ

বিকিৰণ চাপ#

বিকিৰণ চাপ হৈছে তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ দ্বাৰা কোনো বস্তুৰ ওপৰত প্ৰয়োগ কৰা বল। ই এক বাস্তৱ আৰু জোখযোগ্য বল যদিও সাধাৰণতে ইয়াৰ পৰিমাণ অতি সৰু। ফটনসমূহৰ পৰা বস্তুলৈ ভৰবেগ স্থানান্তৰিত হোৱাৰ ফলত এই চাপৰ সৃষ্টি হয়।

বিকিৰণ চাপে কেনেকৈ কাম কৰে#

যখন পোহৰে কোনো বস্তুক আঘাত কৰে, তেতিয়া কিছুমান ফটন শোষিত হয় আৰু কিছুমান প্ৰতিফলিত হয়। শোষিত ফটনসমূহে নিজৰ ভৰবেগ বস্তুলৈ স্থানান্তৰ কৰে, যাৰ ফলত বস্তুটোৱে গতি কৰে। প্ৰতিফলিত ফটনসমূহেও বস্তুৰ ওপৰত বল প্ৰয়োগ কৰে, কিন্তু এই বল শোষিত ফটনসমূহে প্ৰয়োগ কৰা বলৰ সমান আৰু বিপৰীতমুখী।

গতিকে বস্তুৰ ওপৰত প্ৰভাৱী বল হৈছে শোষিত ফটনসমূহৰ দ্বাৰা স্থানান্তৰিত ভৰবেগৰ সমান। এই বল পোহৰৰ তীব্ৰতা আৰু পোহৰৰ সংস্পৰ্শলৈ অহা বস্তুৰ কালিৰ সমানুপাতিক।

বিকিৰণ চাপৰ প্ৰয়োগ#

বিকিৰণ চাপৰ বহুতো প্ৰয়োগ আছে, যেনে:

• সৌৰ পাল (Solar sailing): সৌৰ পালসমূহ হৈছে ডাঙৰ, পাতল আৰু হালধীয়া পাল যিবোৰ মহাকাশযান চলোৱাৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰা হয়। পালবোৰ এনে পদাৰ্থৰে তৈয়াৰ কৰা হয় যাৰ এটা পৃষ্ঠ প্ৰতিফলক আৰু আনটো পৃষ্ঠ শোষক। যেতিয়া সূৰ্যৰ পোহৰে পালত পৰে, ফটনসমূহ শোষক পৃষ্ঠত শোষিত হয় আৰু প্ৰতিফলক পৃষ্ঠত প্ৰতিফলিত হয়। ই পালৰ ওপৰত এক প্ৰভাৱী বলৰ সৃষ্টি কৰে, যাৰ ফলত মহাকাশযানখন গতি কৰে।
• লেজাৰ ফাঁদ (Laser trapping): লেজাৰ ফাঁদ হৈছে এক কৌশল যিয়ে সৰু কণিকাবোৰ ফাঁদত আৰু নিয়ন্ত্ৰণ কৰিবলৈ লেজাৰ ব্যৱহাৰ কৰে। লেজাৰ পোহৰটো কণিকাৰ ওপৰত কেন্দ্ৰীভূত কৰা হয়, আৰু ফটনসমূহ কণিকাৰ দ্বাৰা শোষিত হয়। ই লেজাৰ ৰশ্মিত কণিকাটো ফাঁদত আবদ্ধ কৰি ৰখা এক বলৰ সৃষ্টি কৰে।
• অপ্টিকেল টুইজাৰ্ছ (Optical tweezers): অপ্টিকেল টুইজাৰ্ছ হৈছে এক প্ৰকাৰৰ লেজাৰ ফাঁদ যি জীৱবৈজ্ঞানিক কোষ নিয়ন্ত্ৰণ কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। লেজাৰ পোহৰটো কোষটোৰ ওপৰত কেন্দ্ৰীভূত কৰা হয়, আৰু ফটনসমূহ কোষটোৰ দ্বাৰা শোষিত হয়। ই লেজাৰ ৰশ্মিত কোষটো ফাঁদত আবদ্ধ কৰি ৰখা এক বলৰ সৃষ্টি কৰে।

বিকিৰণ চাপ হৈছে এক বাস্তৱ আৰু জোখযোগ্য বল যাৰ বহুতো প্ৰয়োগ আছে। ই এনে এক বল যাক প্ৰায়ে উপেক্ষা কৰা হয়, কিন্তু কিছুমান বিশেষ পৰিস্থিতিত ই অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ হ’ব পাৰে।

বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰ#

বিকিৰণ চাপ হৈছে তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ দ্বাৰা কোনো পৃষ্ঠত প্ৰয়োগ কৰা চাপ। ফটনৰ পৰা পৃষ্ঠলৈ ভৰবেগ স্থানান্তৰিত হোৱাৰ ফলত ইয়াৰ সৃষ্টি হয়। বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰটো তলত দিয়া ধৰণৰ:

$$P = \frac{I}{c}$$

য’ত:

• P হৈছে পাস্কেল (Pa) এককত বিকিৰণ চাপ
• I হৈছে ৱাট প্ৰতি বৰ্গমিটাৰ (W/m²) এককত তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ তীব্ৰতা
• c হৈছে মিটাৰ প্ৰতি ছেকেণ্ড (m/s) এককত পোহৰৰ গতি

বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰটো যিকোনো প্ৰকাৰৰ তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ দ্বাৰা প্ৰয়োগ কৰা চাপ গণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি, য’ত দৃশ্যমান পোহৰ, অতি বেঙুনীয়া ৰশ্মি আৰু এক্স-ৰে আদিও অন্তৰ্ভুক্ত।

বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰৰ উৎপত্তি

ভৰবেগৰ সংৰক্ষণ নীতিৰ পৰা বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰটো উলিয়াব পাৰি। যেতিয়া এটা ফটনে কোনো পৃষ্ঠত আঘাত কৰে, ই নিজৰ ভৰবেগ পৃষ্ঠলৈ স্থানান্তৰ কৰে। এটা ফটনৰ ভৰবেগ তলত দিয়া ধৰণৰ:

$$p = \frac{h}{\lambda}$$

য’ত:

• p হৈছে কিলোগ্ৰাম মিটাৰ প্ৰতি ছেকেণ্ড (kg m/s) এককত ফটনটোৰ ভৰবেগ
• h হৈছে প্লেংক ধ্ৰুৱক (6.626 x 10$^{-34}$ জুল ছেকেণ্ড)
• λ হৈছে মিটাৰ (m) এককত ফটনটোৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য

ফটনৰ এটা ৰশ্মিৰ দ্বাৰা পৃষ্ঠলৈ স্থানান্তৰিত মুঠ ভৰবেগ তলত দিয়া ধৰণৰ:

$$P = \sum_{i=1}^{N} p_i$$

য’ত:

• P হৈছে পাস্কেল (Pa) এককত বিকিৰণ চাপ
• N হৈছে ৰশ্মিটোত থকা ফটনৰ সংখ্যা
• p$_i$ হৈছে কিলোগ্ৰাম মিটাৰ প্ৰতি ছেকেণ্ড (kg m/s) এককত i-তম ফটনটোৰ ভৰবেগ

তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ তীব্ৰতা তলত দিয়া ধৰণৰ:

$$I = \frac{P}{A}$$

য’ত:

• I হৈছে ৱাট প্ৰতি বৰ্গমিটাৰ (W/m²) এককত তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ তীব্ৰতা
• P হৈছে ৱাট (W) এককত তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ ক্ষমতা
• A হৈছে বৰ্গমিটাৰ (m²) এককত পৃষ্ঠৰ কালি

তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ তীব্ৰতাৰ অভিব্যক্তিটো বিকিৰণ চাপৰ সমীকৰণত বহুৱাই আমি পাওঁ:

$$P = \frac{I}{c}$$

য’ত:

• P হৈছে পাস্কেল (Pa) এককত বিকিৰণ চাপ
• I হৈছে ৱাট প্ৰতি বৰ্গমিটাৰ (W/m²) এককত তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ তীব্ৰতা
• c হৈছে মিটাৰ প্ৰতি ছেকেণ্ড (m/s) এককত পোহৰৰ গতি

এইটোৱেই হৈছে বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰ।

বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰৰ প্ৰয়োগ

বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰৰ বহুতো প্ৰয়োগ আছে, যেনে:

• তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ তীব্ৰতা জোখা: বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰটো কোনো পৃষ্ঠত বিকিৰণে প্ৰয়োগ কৰা চাপ জুখি তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ তীব্ৰতা জোখাৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।
• বিকিৰণৰ দ্বাৰা প্ৰয়োগ কৰা বল গণনা কৰা: বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰটো বিকিৰণ চাপক পৃষ্ঠৰ কালিৰে পূৰণ কৰি বিকিৰণৰ দ্বাৰা কোনো পৃষ্ঠত প্ৰয়োগ কৰা বল গণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।
• সৌৰ পালৰ নক্সা কৰা: সৌৰ পালসমূহ হৈছে মহাকাশযান যিবোৰে মহাকাশত নিজকে আগবঢ়াই নিবলৈ সূৰ্যৰ পৰা অহা বিকিৰণ চাপ ব্যৱহাৰ কৰে। বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰটো কাৰ্যকৰী আৰু ফলপ্ৰসূ সৌৰ পালৰ নক্সা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।

বিকিৰণ চাপৰ সূত্ৰটো অপ্টিক্সৰ এক মৌলিক সমীকৰণ আৰু ইয়াৰ বহুমুখী প্ৰয়োগ আছে।

বিকিৰণ চাপ গণনা কৰাৰ পদক্ষেপসমূহ#

বিকিৰণ চাপ হৈছে তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ দ্বাৰা কোনো বস্তুৰ ওপৰত প্ৰয়োগ কৰা বল। ই এক অতি সৰু বল, কিন্তু ই মহাকাশত থকা বস্তু যেনে উপগ্ৰহ আৰু গ্ৰহাণুৰ ওপৰত গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰভাৱ পেলাব পাৰে।

বিকিৰণ চাপ গণনা কৰিবলৈ আপুনি তলত দিয়া কথাকেইটা জানিব লাগিব:

• বিকিৰণৰ তীব্ৰতা
• বিকিৰণৰ সংস্পৰ্শলৈ অহা বস্তুটোৰ কালি
• বিকিৰণে বস্তুটোক আঘাত কৰা কোণ

বিকিৰণৰ তীব্ৰতা ৱাট প্ৰতি বৰ্গমিটাৰত জোখা হয়। বস্তুটোৰ কালি বৰ্গমিটাৰত জোখা হয়। বিকিৰণে বস্তুটোক আঘাত কৰা কোণ ডিগ্ৰীত জোখা হয়।

এই তিনিটা তথ্য পোৱাৰ পিছত আপুনি বিকিৰণ চাপ গণনা কৰিবলৈ তলত দিয়া সূত্ৰটো ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰে:

$$ P = I * A * cos(θ) $$

য’ত:

• P হৈছে নিউটন এককত বিকিৰণ চাপ
• I হৈছে ৱাট প্ৰতি বৰ্গমিটাৰ এককত বিকিৰণৰ তীব্ৰতা
• A হৈছে বৰ্গমিটাৰ এককত বস্তুটোৰ কালি
• θ হৈছে ডিগ্ৰী এককত বিকিৰণে বস্তুটোক আঘাত কৰা কোণ

উদাহৰণ:

এটা উপগ্ৰহ পৃথিৱীৰ কক্ষপথত আছে। উপগ্ৰহটোৰ অৱস্থানত সৌৰ বিকিৰণৰ তীব্ৰতা হৈছে 1,361 ৱাট প্ৰতি বৰ্গমিটাৰ। উপগ্ৰহটোৰ পৃষ্ঠকালি হৈছে 10 বৰ্গমিটাৰ। সৌৰ বিকিৰণে উপগ্ৰহটোক আঘাত কৰা কোণ হৈছে 30 ডিগ্ৰী।

উপগ্ৰহটোৰ ওপৰত থকা বিকিৰণ চাপ গণনা কৰিবলৈ আমি এই মানকেইটা সূত্ৰত বহুৱাওঁ:

$$ P = 1,361 W/m² * 10 m² * cos(30°) = 11,744 N $$

গতিকে, উপগ্ৰহটোৰ ওপৰত থকা বিকিৰণ চাপ হৈছে 11,744 নিউটন।

বিকিৰণ চাপ এক অতি সৰু বল, কিন্তু ই মহাকাশত থকা বস্তুৰ ওপৰত গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰভাৱ পেলাব পাৰে। উদাহৰণস্বৰূপে, বিকিৰণ চাপে উপগ্ৰহবোৰক কক্ষপথৰ পৰা আঁতৰাই পঠিয়াব পাৰে আৰু গ্ৰহাণুবোৰৰ গতিপথ সলনি কৰিব পাৰে।

বিকিৰণ চাপৰ গুৰুত্ব#

বিকিৰণ চাপ হৈছে তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ দ্বাৰা কোনো বস্তুৰ ওপৰত প্ৰয়োগ কৰা বল। ই এক বাস্তৱ আৰু জোখযোগ্য বল যদিও ই মহাকৰ্ষণ আৰু তড়িৎ-চুম্বকীয়তাৰ দৰে আন বলতকৈ বহু দুর্বল। কিন্তু বিকিৰণ চাপে মহাকাশত থকা বস্তুৰ ওপৰত গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰভাৱ পেলাব পাৰে, য’ত মহাকৰ্ষণ অতি কম বা নাইকিয়া।

বিকিৰণ চাপ এক দুৰ্বল বল, কিন্তু ই মহাকাশত থকা বস্তুৰ ওপৰত গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰভাৱ পেলাব পাৰে। বিকিৰণ চাপক বহুতো গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰয়োগত ব্যৱহাৰ কৰা হয়, য’ত সৌৰ পাল, লেজাৰ প্ৰপালচন আৰু অপ্টিকেল টুইজাৰ্ছ আদিও অন্তৰ্ভুক্ত। বিকিৰণ চাপৰ বিষয়ে আমাৰ জ্ঞান যেতিয়া বৃদ্ধি পাবলৈ থাকিব, আমি ভৱিষ্যতত এই প্ৰযুক্তিৰ আৰু অধিক প্ৰয়োগ দেখিবলৈ পাম বুলি আশা কৰিব পাৰো।

বিকিৰণ চাপৰ সঘনাই সোধা প্ৰশ্ন (FAQs)#

বিকিৰণ চাপ কি?

বিকিৰণ চাপ হৈছে তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকিৰণ, যেনে পোহৰৰ দ্বাৰা কোনো বস্তুৰ ওপৰত প্ৰয়োগ কৰা বল। ফটনৰ পৰা বস্তুলৈ ভৰবেগ স্থানান্তৰিত হোৱাৰ ফলত ইয়াৰ সৃষ্টি হয়।

বিকিৰণ চাপে কেনেকৈ কাম কৰে?

যেতিয়া এটা ফটনে কোনো বস্তুক আঘাত কৰে, ই নিজৰ কিছু ভৰবেগ বস্তুলৈ স্থানান্তৰ কৰে। ইয়াৰ ফলত বস্তুটোৱে ফটনটোৰ দিশত গতি কৰে। ফটনটোৱে প্ৰয়োগ কৰা বলৰ পৰিমাণ ইয়াৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য আৰু ই বস্তুটোক আঘাত কৰা কোণৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।

বিকিৰণ চাপৰ কিছু উদাহৰণ দিয়ক?

বিকিৰণ চাপ বহুতো পৰিঘটনাৰ বাবে দায়ী, যেনে:

• সৌৰজগতৰ ধূলিৰ কণিকাৰ গতি
• ধূমকেতুৰ নেজ গঠন
• কণা ত্বৰক যন্ত্ৰত আহিত কণিকাৰ ত্বৰণ
• সৌৰ পালৰ কাৰ্যকৰীতা

বিকিৰণ চাপ এক গুৰুত্বপূৰ্ণ বল নেকি?

বিকিৰণ চাপ এক অতি দুৰ্বল বল। কিন্তু ই অতি সৰু বা ডাঙৰ পৃষ্ঠকালি থকা বস্তুৰ ওপৰত গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰভাৱ পেলাব পাৰে। উদাহৰণস্বৰূপে, সৌৰজগতৰ ধূলিৰ কণিকাৰ গতিৰ মূল চালিকাশক্তি হৈছে বিকিৰণ চাপ।

বিকিৰণ চাপ মহাকাশযান চলোৱাৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰিনে?

হয়, বিকিৰণ চাপ মহাকাশযান চলোৱাৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি। ইয়াক সৌৰ পাল (solar sailing) বুলি কোৱা হয়। সৌৰ পালসমূহ হৈছে ডাঙৰ, পাতল আৰু হালধীয়া পাল যিবোৰ প্ৰতিফলক পদাৰ্থৰে তৈয়াৰ কৰা হয়। যেতিয়া সূৰ্যৰ পোহৰে পালত পৰে, ই পালৰ ওপৰত বল প্ৰয়োগ কৰে, যাৰ ফলত মহাকাশযানখন গতি কৰে।

সৌৰ পালৰ সুবিধাসমূহ কি কি?

ঐতিহ্যগত ৰকেট প্ৰপালচনতকৈ সৌৰ পালৰ বহুতো সুবিধা আছে, যেনে:

• ইয়াৰ কোনো ইন্ধনৰ প্ৰয়োজন নহয়, গতিকে দীৰ্ঘকালীন অভিযানৰ বাবে ইয়াক ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।
• ই অতি কাৰ্যকৰী, গতিকে দূৰৰ গ্ৰহ আৰু নক্ষত্ৰলৈ ভ্ৰমণ কৰিবলৈ ইয়াক ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।
• ই প্ৰদূষণমুক্ত, গতিকে ই পৰিৱেশৰ ক্ষতি নকৰে।

সৌৰ পালৰ প্ৰত্যাহ্বানসমূহ কি কি?

সৌৰ পালৰো বহুতো প্ৰত্যাহ্বান আছে, যেনে:

• বিকিৰণ চাপৰ দ্বাৰা প্ৰয়োগ কৰা বল অতি দুৰ্বল, গতিকে ই অতি পাতল মহাকাশযান চলোৱাৰ বাহিৰে ব্যৱহাৰ কৰিব নোৱাৰি।
• সৌৰ পালসমূহ অতি ভঙ্গুৰ, গতিকে মহাকাশৰ আবৰ্জনাই সহজে ইয়াক ক্ষতি কৰিব পাৰে।
• সৌৰ পাল কেৱল সূৰ্যৰ পোহৰ থকা অঞ্চলতহে কাৰ্যকৰী, গতিকে মহাকাশৰ আন্ধাৰ অঞ্চললৈ ভ্ৰমণ কৰিবলৈ ইয়াক ব্যৱহাৰ কৰিব নোৱাৰি।

মহাকাশ ভ্ৰমণৰ বাবে সৌৰ পাল এক সম্ভাৱনাময় প্ৰযুক্তি নেকি?

সৌৰ পাল এতিয়াও বিকাশশীল প্ৰযুক্তি, কিন্তু ই মহাকাশ ভ্ৰমণত বিপ্লৱ আনিব পাৰে। দূৰৰ গ্ৰহ আৰু নক্ষত্ৰলৈ দীৰ্ঘকালীন অভিযানৰ বাবে ই এক সম্ভাৱনাময় প্ৰযুক্তি।