সংকট কোণ কাকে বলে?

প্রকৃতির রহস্যময় ঘটনাগুলোর মধ্যে আলোকের আচরণ একটি অত্যন্ত আকর্ষণীয় বিষয়। আলোক যখন একটি মাধ্যম হতে অন্য মাধ্যমে প্রবেশ করে, তখন তার গতিপথে পরিবর্তন হয়। একটি নির্দিষ্ট কোণের জন্য যেখানে প্রতিসরণের কোণ ৯০ ডিগ্রি হয়, সেটিকে আমরা সংকট কোণ বলি। এর মানে হলো যে সেই কোণে প্রবেশকারী আলোকরশ্মি প্রতিসরিত হয়ে মাধ্যমের সংলগ্ন দিকে চলে যায়।

আমার এই পোস্টে আমি সংকট কোণের ধারণা সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করবো। এখানে আমি সংকট কোণের গণনার সূত্র এবং এর প্রয়োগ সম্পর্কেও আলোচনা করবো। আশা করি এই বিষয়টি আপনাদের উপকারী হবে।

সংকট কোণ কাকে বলে :-

আলোকরশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে হালকা স্বচ্ছ মাধ্যমে প্রবেশ করলে আপাতন কোণের যে মানের জন্য প্রতিসরণ কোণের মান ৯০° হয় অর্থাৎ প্রতিসরিত রশ্মি বিভেদতল বরাবর চলে যায় তাকে সংকট কোণ বলে।

সংকট কোণ কাকে বলে এ বিষয়টি আরও স্পষ্ট করে আলোচনা করা যেতে পারে!

আলোক রশ্মি যখন কোন একটি মাধ্যম থেকে অধিক আলোকীয় ঘনত্বের মাধ্যমে প্রবেশ করে তখন আপতন কোণের সব মানের জন্যই প্রতিফলন ও প্রতিসরণ দুইই সংঘটিত হয়।

কিন্তু আলোক রশ্মি কোন মাধ্যম হতে কম আলোকীয় ঘনত্বের মাধ্যমে প্রবেশ করলে আপতন কোণের একটি নির্দিষ্ট মান পর্যন্ত প্রতিফলন ও প্রতিসরণ ঘটে। উক্ত মানের চেয়ে আপতন কোণের মান বেশী হলে শুধু প্রতিফলন ঘটে।

মনে করি আলোকরশি কাঁচ মাধ্যম থেকে বায়ু মাধ্যমে গমন করছে। আপতন কোণের মান ছোট হলে দুর্বল প্রতিফলিত রশ্মি এবং শক্তিশালী প্রতিসরিত রশ্মি পাওয়া যাবে। আপতন কোণের মান বাড়াতে থাকলে প্রতিসরণ কোণের মান ও বাড়বে এবং সাথে সাথে প্রতিসরিত রশ্মির তীব্রতা কমতে থাকবে। আর প্রতিফলিত রশ্মির তীব্রতা বাড়তে থাকবে।

এইভাবে আপতন কোণের মান একটি নির্দিষ্ট মানে পৌঁছালে প্রতিসরণ কোণের মান ১০" হয়ে যায়। আপতন কোণের যে মানের জন্য প্রতিসরন কোণের মান ৯০° হয়, তাকে সংকট কোণ বলে।

পূর্ণ-আভ্যন্তরীণ প্রতিফলন কাকে বলে :-

আপতন কোণের মান সংকট কোণের চেয়ে বেশী হলে প্রতিসরিত রশ্মির তীব্রতা শূন্য হয়ে যায় এবং আপতিত আলোক রশ্মির পুরো অংশ প্রতিফলিত হয়ে ধন মাধ্যমে ফিরে আসে। একে পূর্ণ-আভ্যন্তরীণ প্রতিফলন বলে ।

সংকট কোণের শর্ত :-

সংকট কোণের জন্য পূরণ করণীয় কিছু শর্ত রয়েছে, যা নিম্নরূপ:

১) আলোককিরণ অতি হালকা মাধ্যম থেকে অতি ঘন মাধ্যমে প্রবেশ করছে। এখানে অতি হালকা মাধ্যম হল বায়ু এবং অতি ঘন মাধ্যম হল জল।

২) আলোককিরণ প্রথম মাধ্যম থেকে দ্বিতীয় মাধ্যমে প্রবেশ করার সময় উভয় মাধ্যমের সীমানার সাথে লম্বদিকে পড়তে হবে।

৩) দুই মাধ্যমের অপ্রত্যাশিত সূচকাংশের তারতম্য হতে হবে। যদি দুই মাধ্যমের সূচকাংশ একই হয়, তাহলে সংকট কোণ ঘটবে না।

৪) প্রথম মাধ্যমের সূচকাংশ দ্বিতীয় মাধ্যমের সূচকাংশের চেয়ে কম হতে হবে।

এই শর্তগুলো পূরণ না করলে সংকট কোণ ঘটবে না। সংকট কোণের জন্য এই শর্তগুলো অত্যাবশ্যক।

সংকট কোণের মান কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে?

সংকট কোণের মান নিম্নলিখিত বিষয়ের উপর নির্ভর করে:

১) দুই প্রকাশমান মাধ্যমের অপ্রত্যাশিত সূচকাংশের মানের উপর

২) দুই মাধ্যমের মধ্যবর্তী সীমানায় আলোককিরণের পড়ার কোণের উপর

৩) আলোককিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর

৪) দুই মাধ্যমের প্রকৃত ও কল্পিত সূচকাংশের পার্থক্যের উপর

৫) প্রকাশমান মাধ্যম দুটির মধ্যে সূচকাংশের পার্থক্যের উপর

আরও বেশি তারতম্য হলে সংকট কোণের মান কম হবে এবং উল্টোটা হলে বেশি হবে। সংকট কোণের মান নির্ণয়ে এই বিষয়গুলো গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।

সংকট কোণ ও প্রতিসরাঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক :-

সংকট কোণ এবং প্রতিসরাঙ্ক এর মধ্যে একটি গভীর সম্পর্ক রয়েছে:

১) সংকট কোণ হল এমন একটি কোণ, যেখানে প্রতিসরণের কোণ 90 ডিগ্রি হয়।

২) প্রতিসরাঙ্ক হল সীনিকোণের সাইনের মান। সংকট কোণ 90 ডিগ্রি হলে, প্রতিসরাঙ্কের মান 1 হয়।

৩) সংকট কোণে, প্রতিসরাঙ্ক 1 হওয়ায় প্রতিসরিত কিরণ প্রবেশকারী কিরণের সঙ্গে 90 ডিগ্রি কোণে পড়ে।

৪) সংকট কোণ ছাড়া অন্য কোণে, প্রতিসরাঙ্ক 1 এর চেয়ে কম হয় এবং প্রতিসরিত কিরণের দিক পরিবর্তিত হয়।

সংক্ষেপে, সংকট কোণ হল ঐ কোণ যেখানে প্রতিসরাঙ্কের মান 1 এবং প্রতিসরণ 90 ডিগ্রি।