4.1 পরিচিতি

বিদ্যুৎশক্তি ও আলোকবিদ্যুৎ দুটি বিষয় প্রায় ২০০০ বছর ধরে পরিচিত। তবুও এদের আন্তঃসম্পর্ক সম্পর্কে জানা হয়েছিল শুধুমাত্র প্রায় ২০০ বছর আগে, ১৮২০ সালে। ১৮২০ সালের গ্রীষ্মকালে এক প্রস্তুতি সংক্রান্ত এক ক্লাসে ড্যানিশ পদার্থবিজ্ঞানী হ্যান্স ক্রিস্টিয়ান ওয়েরস্ট্রাড দেখলেন যে একটি সরল তীর তীরে বারবার হওয়া বিদ্যুৎ প্রবাহ একটি নিকটস্থ আলোকবিদ্যুৎ দিকনির্দেশকে উল্লম্ব করে তুলে ধরে। তিনি এই ঘটনার প্রতি আকৃষ্ট হয়ে এটি তত্ত্বাবধায়ন করলেন। তিনি পাওয়া যায় যে দিকনির্দেশকের সারিবদ্ধকরণ তীরের কেন্দ্রের কেন্দ্রীয় এক কসমাত্রা বৃত্তের স্পর্শক অংশে হয়ে থাকে যার ক্ষেত্রে তীরটি কেন্দ্র ও তীরের ক্ষেত্রে প্রস্থ হয়ে থাকে। এই অবস্থা আকৃতি 4.1(ক) এ দেখানো হয়েছে। এটি সত্যিই দেখা যায় যখন বিদ্যুৎ প্রবাহ বড় হয় এবং দিকনির্দেশক তীরের কাছে যথেষ্ট কাছে থাকে যেন পৃথিবীর আলোকবিদ্যুৎ ক্ষেত্র উপেক্ষা করা যায়। বিদ্যুৎ প্রবাহের দিক উল্টালে দিকনির্দেশকের অবস্থানও উল্টে পড়ে [আকৃতি 4.1(খ)]। বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ বাড়লে বা দিকনির্দেশক তীরের কাছে আরও কাছে পড়লে দ্বিধান্ত বাড়ে। তীরের চারপাশে ভিতরে ফেটানো ভূদাল তীরের কেন্দ্রের সাথে সমান বৃত্তক্রমে সাজে [আকৃতি 4.1(গ)]। ওয়েরস্ট্রাড মনে করেন যে চলমান শক্তি বা বিদ্যুৎ প্রবাহ তার চারপাশের জায়গায় আলোকবিদ্যুৎ ক্ষেত্র সৃষ্টি করে।

এর পরে ব্যাপক পরীক্ষার কাজ হয়েছিল। ১৮৬৪ সালে জেমস ম্যাক্সউয়েল বিদ্যুৎশক্তি ও আলোকবিদ্যুৎের শাস্তিগুলিকে একত্রিত করে গঠন করেছিলেন এবং তিনি তখন মনে করেছিলেন যে আলো এলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ। রেডিও তরঙ্গ হার্টজ দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং জে.সি.বোস ও জি. মার্কোনি প্রায় সংখ্যা ৭২ শতাব্দীর শেষে তাদের দ্বারা উৎপাদিত হয়েছিল। সংখ্যা ৭৩ শতাব্দীতে এক দৃঢ় বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত অগ্রগতি হয়েছিল। এটি আমাদের বাড়ানো এলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বোঝাপড়ার কারণে এবং এলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের উৎপাদন, বৃদ্ধি, প্রসারণ ও সন্ধানের ডিভাইসের আবিষ্কারের কারণে হয়েছিল।

আকৃতি 4.1 একটি সরল দীর্ঘ বিদ্যুৎ প্রবাহকারী তীরের দ্বারা সৃষ্ট আলোকবিদ্যুৎ ক্ষেত্র। তীর কাগজের ক্ষেত্রের সাথে প্রস্থল হয়ে থাকে। তীরের চারপাশে একটি দিকনির্দেশকের তারার বৃত্ত দেখানো হয়েছে। দিকনির্দেশকের অবস্থান দেখানো হয়েছে যখন (ক) বিদ্যুৎ কাগজের ক্ষেত্রের বাইরে বেরিয়ে আসে, (খ) বিদ্যুৎ কাগজের ক্ষেত্রে ঢুকে যায়। (গ) তীরের চারপাশে ভূদালের ব্যবস্থা। দিকনির্দেশকের অন্তত একটি শেষ অংশ কালো রঙের দেখায় যা উত্তর ধ্রুবক হিসেবে বিবেচিত হয়। পৃথিবীর আলোকবিদ্যুৎ ক্ষেত্রের প্রভাব উপেক্ষা করা হয়েছে।

হ্যান্স ক্রিস্টিয়ান ওয়েরস্ট্রাড (১৭৭৭–১৮৫১) ড্যানিশ পদার্থবিজ্ঞানী ও রাসায়নিকজ্ঞ, কোপেনহেগেন বিশ্ববিদ্যালয়ে প্রধান শিক্ষক। তিনি দেখেন যে একটি বিদ্যুৎ প্রবাহকারী তীরের কাছে স্থাপিত একটি দিকনির্দেশক একটি বিদ্যুৎ প্রবাহের কাছে স্থাপিত হলে দ্বিধান্ত করে। এই আবিষ্কার বিদ্যুৎ ও আলোকবিদ্যুৎ ঘটনাগুলির মধ্যে একটি সম্পর্কের প্রথম অভিযোগিত প্রমাণ প্রদান করে।

এই অধ্যায়ে, আমরা দেখব আলোকবিদ্যুৎ ক্ষেত্র কীভাবে চলমান শক্তিশালী কণাগুলির উপর শক্তি প্রযোজন করে, যেমন ইলেকট্রন, প্রোটন এবং বিদ্যুৎ প্রবাহকারী তীর। আমরা শিখব বিদ্যুৎ প্রবাহ কীভাবে আলোকবিদ্যুৎ ক্ষেত্র সৃষ্টি করে। আমরা দেখব কীভাবে চায়াল্রটন কীভাবে কণাগুলিকে অত্যন্ত উচ্চ শক্তিতে গতিবিদ্যা করা যায়। আমরা তীরের দ্বারা বিদ্যুৎ প্রবাহ ও বোতামের ক্ষেত্রে কীভাবে বিদ্যুৎ প্রবাহ ও বোতাম সন্ধান করা হয় তা অধ্যয়ন করব।

এই ও পরবর্তী আলোকবিদ্যুৎ ক্ষেত্রে আমরা নিম্নলিখিত সংজ্ঞা গ্রহণ করব: একটি বিদ্যুৎ প্রবাহ বা ক্ষেত্র (বিদ্যুৎ বা আলোকবিদ্যুৎ) যদি কাগজের ক্ষেত্রের বাইরে বেরিয়ে আসে তবে এটি একটি বিন্দু দ্বারা প্রতিফলিত হয় $(\odot)$। একটি বিদ্যুৎ প্রবাহ বা ক্ষেত্র যদি কাগজের ক্ষেত্রে ঢুকে যায় তবে এটি একটি যোগাযোগ দ্বারা প্রতিফলিত হয় $(\otimes)^{*}$। আকৃতি 4.1(ক) ও 4.1(খ) এই দুটি অবস্থার সাথে সম্পর্কিত।

4.2 আলোকবিদ্যুৎ শক্তি

4.2.1 উৎস ও ক্ষেত্র

হেনড্রিক অ্যান্টোন লরেন্স (১৮৫৩ – ১৯২৮) ডটচ তত্ত্ববিজ্ঞানী, লেইডেন বিশ্ববিদ্যালয়ে প্রধান শিক্ষক। তিনি বিদ্যুৎ, আলোকবিদ্যুৎ ও গতিশাস্ত্রের মধ্যে সম্পর্ক তত্ত্বাবধায়ন করেছিলেন। তিনি আলোক উৎসকে আলোকবিদ্যুৎ ক্ষেত্রের উপর প্রভাব দেখানোর প্রয়োগ ব্যাখ্যা করতে চাইলেন (জিমান প্রভাব), তিনি অনুমান করেছিলেন যে একটি কণায় বিদ্যুৎ শক্তি আছে, যার জন্য তিনি ১৯০২ সালে নোবেল পুরস্কার পান। তিনি কিছু জটিল গণিতগত যুক্তিতে একটি সমাধানের সেট প্রকাশ করেছিলেন (যা তার নামে পরিচিত, লরেন্স রূপান্তর সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের সমাধানের