আলোর গতিও আলোর একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি, অপটিক্সের বিকাশের ইতিহাসে এর সংকল্পের একটি খুব বিশেষ এবং গুরুত্বপূর্ণ তাৎপর্য রয়েছে, যা শুধুমাত্র অপটিক্যাল পরীক্ষা-নিরীক্ষার গভীর বিকাশকে উন্নীত করার জন্য নয়, এর ঐতিহ্যগত ধারণাকে ভেঙ্গে দেয়। আলোর গতি অসীম। পদার্থবিজ্ঞানের তাত্ত্বিক অধ্যয়নের বিকাশে, কণা তত্ত্বের জন্য আলোর গতির নির্ণয় এবং বিতর্কের ওঠানামা তত্ত্ব বিচারের জন্য একটি ভিত্তি প্রদান করে এবং শেষ পর্যন্ত আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্বের আবিষ্কার এবং বিকাশকে উন্নীত করে।
কিভাবে আলোর গতি পরিমাপ করা হয়
1. আলোর গতির পরিমাপের প্রস্তাবনা
আলোর গতি নিয়ে পদার্থবিজ্ঞানে বিতর্ক ছিল। কেপলার এবং ডেসকার্টস উভয়েই বিশ্বাস করতেন যে আলো সময় ছাড়াই এবং তাত্ক্ষণিকভাবে ভ্রমণ করে। গ্যালিলিও বিশ্বাস করতেন যে আলোর গতি, যদিও অস্বাভাবিকভাবে দ্রুত, পরিমাপ করা যেতে পারে এবং 1607 সালে, গ্যালিলিও আলোর গতি পরিমাপের জন্য প্রথম পরীক্ষা পরিচালনা করেছিলেন। গ্যালিলিওর পরিমাপের পদ্ধতি হল দুটি পাহাড়ের চূড়ায় দুজন লোক 1.6093 কিমি দূরে দাঁড়িয়ে ছিল, প্রত্যেকে একটি করে বাতি নিয়ে, প্রথম ব্যক্তিটি বাতি জ্বালিয়েছিল, যখন দ্বিতীয় ব্যক্তিটি প্রথম ব্যক্তির বাতিটি অবিলম্বে তার নিজের প্রদীপ তুলতে দেখে, প্রথম ব্যক্তি বাতি বাড়াতে দ্বিতীয় ব্যক্তির বাতি দেখতে আলো প্রচারের সময়ের মধ্যে ব্যবধান, এবং তারপর দুটি স্থানের মধ্যে দূরত্ব অনুযায়ী আলো প্রচারের গতি পেতে সক্ষম হবে। যাইহোক, আলোর প্রচারের গতি খুব দ্রুত হওয়ার কারণে, পর্যবেক্ষকের সাথে মিলিত হওয়ারও একটি নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়া সময় থাকতে হবে, তাই গ্যালিলিওর প্রচেষ্টা সফল হয়নি, তবে গ্যালিলিওর পরীক্ষা হল আলোর প্রচারের গতি পরিমাপ করার জন্য মানব ইতিহাসের উদ্বোধন। অধ্যয়নের ভূমিকা
2. জ্যোতির্বিদ্যা পরিমাপ
1676 সালে, ডেনিশ জ্যোতির্বিজ্ঞানী রোমার প্রথম আলোর গতি পরিমাপের আরও কার্যকর পদ্ধতি প্রস্তাব করেছিলেন। যেকোন পর্যায়ক্রমিক প্রক্রিয়া একটি "ঘড়ি" হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং তিনি বৃহস্পতির ঘড়িটি খুঁজে পেতে সফল হন, যা পৃথিবী থেকে অনেক দূরে: একটি উপগ্রহ বৃহস্পতি দ্বারা প্রতি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে গ্রহণ করা হয়। তিনি লক্ষ্য করেছেন যে পরপর দুটি উপগ্রহ গ্রহণের মধ্যবর্তী সময়, যখন পৃথিবী বৃহস্পতির গতিবিধি থেকে ফিরে আসে, তখন বৃহস্পতির দিকে পৃথিবীর গতিবিধি প্রায় 15 সেকেন্ড সময়ের পার্থক্যের চেয়ে বেশি। রোমার বৃহস্পতির উপগ্রহ গ্রহন পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে এবং পৃথিবীর কক্ষপথের আলোর গতির ব্যাস: প্রতি সেকেন্ডে 214300 কিমি। এই মান থেকে আলোর গতির নির্ভুলতার মানের পার্থক্য অনেক বড়, কিন্তু এই পরিমাপ পদ্ধতি ঠিক নয়, মূল বিষয় হল তখন পৃথিবীর কক্ষপথের ব্যাসার্ধ জানুন শুধুমাত্র একটি আনুমানিক, যদিও উপগ্রহ গ্রহণের সময়কালের পরিমাপ যথেষ্ট সঠিক নয়। পরবর্তীতে, বিজ্ঞানীরা বৃহস্পতির উপগ্রহ গ্রহণের সময় পরিমাপের জন্য ফটোগ্রাফিক পদ্ধতি ব্যবহার করেন এবং পৃথিবীর কক্ষপথের ব্যাসার্ধের পরিমাপের নির্ভুলতা উন্নত হয়, রোমার পদ্ধতি ব্যবহার করে আলোর বিস্তারের গতি 299840 প্রতি সেকেন্ডে 60 কিমি, খুব কাছাকাছি। আধুনিক পরীক্ষাগার পরিমাপের সঠিক মান।
1728 সালে, ইংরেজ জ্যোতির্বিজ্ঞানী ব্র্যাডলি নক্ষত্রের আলো ভ্রমণের পার্থক্য পদ্ধতি ব্যবহার করে আলোর গতি পরিমাপ করেন। পৃথিবীতে নক্ষত্র পর্যবেক্ষণ করার সময়, ব্র্যাডলি লক্ষ্য করেছিলেন যে নক্ষত্রগুলির আপাত অবস্থান ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে এবং এক বছরের মধ্যে সমস্ত তারা এক সপ্তাহের জন্য শীর্ষস্থানের চারপাশে সমান অর্ধ-দৈর্ঘ্যের অক্ষ সহ একটি উপবৃত্তকে প্রদক্ষিণ করতে দেখা যাচ্ছে। তিনি এই ঘটনাটিকে দায়ী করেছেন যে নক্ষত্র থেকে আলো ভূমিতে যেতে কিছুটা সময় লেগেছিল এবং এই সময়ে পৃথিবী ঘূর্ণনের মাধ্যমে অবস্থান পরিবর্তন করেছিল, যেখান থেকে তিনি আলোর গতি প্রতি 299,930 কিলোমিটার পরিমাপ করেছিলেন। দ্বিতীয়
3. গিয়ার পরিমাপ
1849 সালে, ফরাসি বিজ্ঞানী ফিসট প্রথম আলোর বিস্তারের গতি নির্ধারণের জন্য একটি পরিকল্পিত পরীক্ষামূলক যন্ত্র ব্যবহার করেন এবং তার পরিমাপের নীতিটি গ্যালিলিওর মতই ছিল। তিনি লেন্সের কেন্দ্রবিন্দুতে একটি বিন্দু আলোর উৎস স্থাপন করেছিলেন, লেন্স এবং আলোর উত্সের মধ্যে একটি গিয়ার স্থাপন করার জন্য, অন্য লেন্সের দূরের পাশের লেন্সে এবং পালাক্রমে স্থাপন করা একটি সমতল আয়না। সমতল আয়না দ্বিতীয় লেন্সের ফোকাসে অবস্থিত। বিন্দু আলোর উৎস গিয়ার এবং লেন্সের মাধ্যমে আলোর সমান্তরাল আলোতে জারি করে, দ্বিতীয় লেন্সের মাধ্যমে সমান্তরাল আলো এবং তারপর সমতল আয়নাতে একটি বিন্দুতে জড়ো হয়, সমতল আয়নায় প্রতিফলনের পর মূল উপায়ে ফিরে আসে। যেহেতু গিয়ারে একটি ফাঁক এবং দাঁত রয়েছে, আলো যখন ফাঁক দিয়ে যায় তখন পর্যবেক্ষক রিটার্ন আলো দেখতে পাবে, যখন আলোর সাথে মিলিত হবে তখন দাঁতগুলি অস্পষ্ট হয়ে যাবে। প্রত্যাবর্তন আলোর শুরু থেকে প্রথম অদৃশ্য হওয়া পর্যন্ত সময় হল আলোকে এক রাউন্ড ট্রিপ করতে যে সময় লাগে এবং গিয়ারের গতি অনুসারে, এই সময়টি খুঁজে বের করা কঠিন নয়। এইভাবে, ফিশার আলোর গতি 315,000 কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ডে পরিমাপ করেছিলেন এবং গিয়ারগুলি একটি নির্দিষ্ট প্রস্থের হওয়ায় এই পদ্ধতি ব্যবহার করে সঠিকভাবে আলোর প্রচারের গতি পরিমাপ করা কঠিন ছিল।
1850 সালে, ফরাসি পদার্থবিদ ফুকো শুধুমাত্র একটি লেন্স, একটি ঘূর্ণায়মান সমতল আয়না এবং একটি অবতল আয়না ব্যবহার করে ফিসোর পদ্ধতির উন্নতি করেন। সমান্তরাল আলো ঘূর্ণায়মান সমতল আয়নার মাধ্যমে অবতল আয়নার কেন্দ্রে একত্রিত হয় এবং সমতল আয়নার একই ঘূর্ণন গতি আলোক রশ্মির রাউন্ড ট্রিপ সময় বের করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এইভাবে পরিমাপ করা আলোর গতি 298। ,000কিমি প্রতি সেকেন্ডে।
4. মাইক্রোওয়েভ পরিমাপ পদ্ধতি
আলোক তরঙ্গ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালীর একটি ছোট অংশ, বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় বর্ণালীর বিজ্ঞানীরা প্রতিটি ধরণের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের পরামিতি নির্ভুল পরিমাপ করেন। 1950, আইজেন আলোর গতি পরিমাপ করার জন্য একটি গহ্বর অনুরণন পদ্ধতি প্রস্তাব করেছিলেন। পরিমাপের নীতি হল:গহ্বরের মধ্য দিয়ে মাইক্রোওয়েভ, যখন এর ফ্রিকোয়েন্সি একটি নির্দিষ্ট মান অনুরণিত হবে, অনুরণন তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ এবং অনুরণন গহ্বর পরিধির পরিধির মধ্যে সম্পর্ক R এর মধ্যে:
R=2.404825λ
এবং তারপর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং কম্পাঙ্কের গুণফল অনুযায়ী আলোর গতি পাবে। সঠিকভাবে অনুরণন গহ্বরের ব্যাস পরিমাপ করে সঠিক অনুরণন তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ধারণ করা যায়, যখন গহ্বরের ব্যাস সঠিকভাবে ইন্টারফেরোমেট্রিক পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা যায়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফ্রিকোয়েন্সি ধাপে ধাপে ডিফারেনশিয়াল ফ্রিকোয়েন্সি পদ্ধতি দ্বারা সঠিকভাবে নির্ণয় করা যায়। আইজেন তার প্রস্তাবিত পদ্ধতির মাধ্যমে আলোর গতি 299792.5 সেকেন্ড 1 কিমি প্রতি সেকেন্ডে, পরিমাপের নির্ভুলতা 10-7।
5. লেজার পরিমাপ
1972 সালে, বোল্ডার, কলোরাডো, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (এনআইএসটি), আলোর গতি নির্ণয় করতে লেজার ইন্টারফেরোমেট্রি ব্যবহার করে, c=299792456.2±1.1m/s ফলন করে এবং পরিমাপের নির্ভুলতা অর্জন করে 10-9 পর্যন্ত, যা আগের পরিমাপের চেয়ে 100 গুণ বেশি নির্ভুল। যেহেতু অনুরূপ পরীক্ষায় আলোর গতির জন্য একই মান পাওয়া যায়, তাই 1983 সালে ওজন এবং পরিমাপের 17তম আন্তর্জাতিক সম্মেলন আলোর গতির মান হিসাবে 299792458m/s সুপারিশ করেছিল।
আলোর গতি পরিমাপের চিত্র কালানুক্রম
আলোর গতি 300 বছরেরও বেশি পরিমাপের যাত্রায় রয়েছে এবং অবশেষে চূড়ান্ত করা হয়েছে। অনুসন্ধানের প্রক্রিয়ায়, বিজ্ঞানীরা তত্ত্ব এবং অনুশীলন, গণনা এবং পরিমাপকে পুরোপুরি একত্রিত করেছেন এবং অবশেষে আলোর গতির একটি সঠিক মান পেয়েছেন।
আলোর গতির নির্ণয় শুধুমাত্র ইউনিট "মিটার" এর সংজ্ঞাকে প্রভাবিত করে না, তবে আরও গবেষণায় সহায়তা করে। আলোর গতি এবং "মিটার" এর মতো মানক একক তুচ্ছ মনে হতে পারে, কিন্তু তারা মানব সভ্যতার অগ্রগতি প্রত্যক্ষ করেছে। বিজ্ঞানের কোন সীমা নেই, এবং বিশ্ব অন্বেষণের জন্য মানবজাতির যাত্রা সবে শুরু হয়েছে।
