সৃজনশীলঃ ‘একটি অপটিক্যাল ফাইবারের…’ ঢাকা বোর্ড ২০২৪ – আলোর প্রতিসরণ, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

কারেন্ট নিউট্রালের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং তা সিস্টেমকে সচল রাখে। আমাদের বাসাবাড়িতে 220 ভোল্টের বিদ্যুৎ ব্যবহার করা হয় এবং বড় যন্ত্রসহ ট্রান্সমিশন লাইনে আরও বেশি ভোল্টেজ থাকতে পারে। আমাদের ব্যবহার করা অনেক যন্ত্র কম ভোল্টেজ চলবার পরও কাজের প্রয়োজনে বেশি ভোল্টেজ উৎপন্ন করতে পারে এর ভিতরের সার্কিটের মাধ্যমে। তাই ইলেকট্রিক শক থেকে বাঁচবার জন্য সাধারণত যন্ত্রপাতি ও লাইন গ্রাউন্ডিং বা আর্থিং করা হয়ে থাকে। এতে করে শক পাওয়া বন্ধ করা না গেলেও যেন প্রাণঘাতি না হয় সে ব্যাপারে কিছুটা হলেও ব্যবস্থা নেওয়া যায়।

এখানে,
কোরের প্রতিসরণাঙ্ক, $n_2=1.75$
ক্ল্যাডের প্রতিসরণাঙ্ক, $n_1=1.45$
আপতন কোণ, ${\theta }_1={60}^{\circ }$
প্রতিসরণ কোণ, ${\theta }_2=$ ?

আমরা জানি,

$n_1\sin {\theta }_1=n_1\sin {\theta }_2$
বা, $\sin {\theta }_2=\frac{n_1}{n_2}\sin {\theta }_1$
$=\frac{1.45}{1.75}\times \sin {60}^{\circ }$

বা, ${\theta }_2={\sin }^{-1}\left(0.717\right)$
$={45.8}^{\circ }$
$={45.8}^{\circ }\text{ (Ans.) }$

এখানে,
কোরের প্রতিসরণাঙ্ক, ${}_a{n}_k=1.75$
ক্ল্যাডের প্রতিসরণাঙ্ক, ${}_a{n}_c=1.45$

সংকট কোণ ${\theta }_C$ হলে,

${\theta }_C={\sin }^{-1}\left(\frac{{}^{a{n}_c}}{a_k}\right)$
$={\sin }^{-1}\left(\frac{1.45}{1.75}\right)$
$={55.95}^{\circ }$

সর্বনিম্ন ${55.95}^{\circ }$ কোণে আপতিত আলোক তরঙ্গ অপটিক্যাল ফাইবারটির মধ্য দিয়ে সঞ্চালিত হবে। অপটিক্যাল ফাইবারে আলোর সিগন্যাল দিয়ে তথ্য পাঠানো হয়। এটি অত্যন্ত সরু কাচের তন্তু, এর ভেতরের অংশকে বলে কোর ও বাইরের অংশকে বলে ক্লাড। কোরের প্রতিসরণাঙ্ক ক্লাডের চেয়ে বেশি। এ কারণে আলোর পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে কোরের মাঝে আটকে রেখে অনেক দূর নেওয়া যায়। অপটিক্যাল ফাইবার দিয়ে আলো শতশত কিলোমিটার নিয়ে যাওয়া যায়। কারণ এই কাচের তনুতে আলোর শোষণ হয় খুবই কম। আর এই কারণে যোগাযোগ ব্যবস্থায় এখন এটি খুব জনপ্রিয়।