আলোর প্রতিসরণ কাকে বলে? প্রতিসরণের নিয়মগুলো কি কি? প্রতিসরাঙ্ক কাকে বলে?

আলোর প্রতিসরণের সুনির্ধারিত কিছু নিয়ম রয়েছে। নিয়মগুলো -

আলোর প্রতিসরণ ২টি সূত্র মেনে চলে।

আলো রশ্মি যখন এক মাধ্যম থেকে অন্য কোন মাধ্যমে প্রতিসরিত হয় তখন আপতন কোণ এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত একটি ধ্রুবক। এই ধ্রুবককে প্রথম মাধ্যমের সাপেক্ষে দ্বিতীয় মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক বলে। আলোর এই প্রতিসরাঙ্কের মান আলোর রং এর ওপর নির্ভর করে। 

এখানে, প্রথম মাধ্যমটি শূন্য হলে , দ্বিতীয় মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ককে উক্ত মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক বলা হয়। 

চিত্রঃ আলোর প্রতিসরাঙ্ক ।

বায়ু মাধ্যমের সাপেক্ষে জল মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক ১.৩৩। অর্থাৎ আলো রশ্মি যখন বায়ু মাধ্যম থেকে জল মাধ্যমের মধ্যে দিয়ে প্রতিসরিত হয় তখন আপতন কোণ এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত ১.৩৩। 

প্রতিসরাঙ্ক দুই ভাগে বিভক্ত। যথাঃ 

নির্দিষ্ট রঙ্গের কোন আলোক রশ্মি যখন এক স্বচ্ছ মাধ্যম থেকে অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমে আপতিত হয় তখন আলোক রশ্মির গতিপথ কিছু টা পরিবর্তন হয়। আলোক রশ্মির গতিপথ কিছু টা পরিবর্তীত হওয়ায় আপতন কোণ ও প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত যে ধ্রুবক সংখ্যা  হয় তাকে প্রথম মাধ্যমের সাপেক্ষে দ্বিতীয় মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক বলা হয়। এ ধরনের প্রতিসরাঙ্ক কে আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক বলা হয়। 

চিত্রঃ আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক।

ধরা যাক, আলোক রশ্মি 'a' মাধ্যম থেকে 'b'মাধ্যমে আপতিত হয়েছে। 'a' মাধ্যমের প্রতিসরণ কোণের সাইন  এবং 'b'মাধ্যমের প্রতিসরণ কোণের সাইন  

কোন নির্দিষ্ট রঙ্গের আলোক রশ্মি যখন শূন্য মাধ্যম থেকে অন্য কোন স্বচ্ছ মাধ্যমে প্রতিসরিত হয়। তখন  আপতন কোণের সাইন এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাতকে পরম প্রতিসরাঙ্গ বলা হয়। 

ধরা যাক, আলোক রশ্মি শূন্য মাধ্যম থেকে 'b'মাধ্যমে আপতিত হয়েছে। শূন্য মাধ্যমের প্রতিসরণ কোণের সাইন  এবং 'b'মাধ্যমের প্রতিসরণ কোণের সাইন  

বিজ্ঞানী স্নেলের সূত্রানুসারে, আপতন কোণ এবং প্রতিসরণ কোণের কোসাইনের অনুপাত সর্বদা ধ্রুব থাকে। একে মিউ (`\mu`) বলা হয়।

অর্থাৎ

কোন মাধ্যম থেকে আগত আলোক রশ্মি দ্বিতীয় কোন মাধ্যমের তলের উপর লম্বভাবে আপতিত হলে ওই রশ্মি সোজাসুজিভাবে দ্বিতীয় মাধ্যমে প্রতিসৃত হয়।

সুতরাং

`\mu=\frac{sini}{sinr}`

আমরা জানি, কোন বস্তু থেকে আগত আলোক রশ্মি আমাদের চোখে যখন আপতিত হয় তখন আমরা উক্ত বস্তু টি দেখতে পাই। জলভর্তি চৌবাচ্চার তল থেকে প্রতিফলিত আলোক রশ্মি জল মাধ্যম থেকে বায়ূ মাধ্যমে প্রতিসরিত হয়। এখানে ঘনমাধ্যম থেকে আলোক রশ্মি হালকা মাধ্যমে প্রতিসরিত হওয়ায় প্রতিসরিত রশ্মি অভিলম্ব থেকে দূরে সরে যায়। এক্ষেত্রে জলভর্তি চৌবাচ্চার তলদেশ কিছু টা উপরে মনে হয়। 

কোন বস্তু থেকে আগত আলোক রশ্মি আমাদের চোখে যখন আপতিত হয় তখন আমরা উক্ত বস্তু টি দেখতে পাই। জলাশয়ের মাছ থেকে প্রতিফলিত আলোক রশ্মি জল মাধ্যম থেকে বায়ূ মাধ্যমে প্রতিসরিত হয়। এখানে ঘনমাধ্যম থেকে আলোক রশ্মি হালকা মাধ্যমে প্রতিসরিত হওয়ায় প্রতিসরিত রশ্মি অভিলম্ব থেকে দূরে সরে যায়। এক্ষেত্রে জলাশয়ের মাছকে তার প্রকৃত অবস্থান থেকে কিছু টা উপরে মনে হয়।

রাতের আকাশে নক্ষত্রগুলো ঝিকমিক করে বা অমরা এটাকে মিট মিট করে জ্বলা বলে থাকি। খুব স্বাভাবিকভাবেই আমাদের মনে প্রশ্ন তৈরি হয়- রাতের আকাশে তারাগুলো কেন মিটি মিটি করে জ্বলে কেন?

নক্ষত্র বা তারাগুলো আমাদের থেকে অনেক অনেক আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত। বায়ুশূন্য মাধ্যমের মধ্যে দিয়ে নক্ষত্রগুলো থেকে আলো আমাদের পৃথিবীতে আসে। কিন্তু পৃথিবীর চারপাশে ৪০০ কিলোমিটারের বায়ুর আবরণ রয়েছে। এই বায়ু আবরণে বায়ুর উষ্মতার তারতম্য থাকায় এখানে ঘনমাত্রার পার্থক্য রয়েছে। ভিন্ন ভিন্ন ঘনমাত্রার বায়ু মাধ্যম ভেদ করে নক্ষত্র থেকে আলোক রশ্মি আমাদের চোখে এসে পড়ে। এসময়  আলোক রশ্মির বহুবার প্রতিসরণ ঘটে। আলোক রশ্মির এই গতিপথ পরিবর্তনের কারনে নক্ষত্রকে মিটমিট করে জ্বলছে বলে মনে হয়। 

তেলে ভেঁজানো কাগজকে সামন্য স্বচ্ছ মনে হয় কেন?

তেলে ভেঁজানো কাগজ সামান্য স্বচ্ছ দেখায় । কাগজের তল অমসৃণ । তাই অমসৃণ তলে আলোর বিক্ষিপ্ত প্রতিফলন ঘটে। কিন্ত কাগজকে তেলে ভেঁজানো হলে কাগজের ফাঁকে তেল ঢুকে যায়। যার ফলে এর ওপর আলোক রশ্মি পড়লে তা পরিসৃত হয়, তাই কাগজটিকে সামান্য স্বচ্ছ দেখায়।