দৈনন্দিন জীবনে পদার্থবিজ্ঞান

Physics in Daily Life

ছাপাখানা (Printing Press)

একটি ছাপাখানা বা প্রিন্টিং প্রেস বলতে কোন লেখা ছবিকে যন্ত্রের মাধ্যমে কাগজে উপস্থাপন করাকে বুঝানো হয়। জার্মানির জোহানেস গুটেনবার্গ ১৪৪০ খ্রিস্টাব্দে সর্বপ্রথম আধুনিক মানের ধাতব অক্ষরের ছাপাখানা আবিষ্কার করেন। আধুনিক মুদ্রণ ব্যবস্থায় ধাতু নির্মিত অক্ষর আর ব্যবহৃত হয় না। এর প্রধান কারণ হলো ফটোলিথোগ্রাফি। ফটোলিথোগ্রাফি হলো সমতল মুদ্রণ ফলকে তৈরি আলোকচিত্র।

গ্রামোফোন (Gramophone record)

গ্রামোফোন বা কলের গান একটি রেকর্ডকৃত গান শোনার যন্ত্র। এটি প্রকৃতপক্ষে ১৮৭৭ সালে টমাস আলভা এডিসন কর্তৃক আবিষ্কৃত ফনোগ্রাফ (Phonograph)- যা একটি শব্দ পুনরুৎপাদন বা কার্যত পূনঃশ্রবণ যন্ত্র। ফনোগ্রাফ দিয়ে চাকতিতে শব্দ ধারণ করা হতো। বিদ্যুৎ ছাড়াই এই চাকতি বা রেকর্ড কলের গানে বাজানো হতো।

বৈদ্যুতিক বাতি (Electric Bulb)

কোনো পরিবাহী তারের ভিতর দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করলে তারটি গরম হয়। তার যত সরু হয়, তত বেশি গরম হয়অ আর যত বেশি গরম হয়, তত বেশি লাল হয়ে শেষে সাদা ও উজ্জ্বল হয়ে যায়। ফলে তারটি থেকে আলো বের হয়। বৈদ্যুতিক বাল্বে এই ঘটনাই ঘটে। বৈদ্যুতিক বাল্বের ভিতরে খুব সরু তারের একটি কুন্ডলী থাকে। এ কুন্ডলীকে ফিলামেন্ট বলে। ফিলামেন্টটি টাংস্টেনের তার দিয়ে তৈরি। এর গলনাঙ্ক অত্যন্ত বেশি (প্রায় ৩৪১০০ সে.) ফলে অধিক তাপে এটি জারিত হয় না। বৈদ্যুতিক বাল্বটি সম্পূর্ণরূপে বায়ুশূন্য থাকে তবে সামান্য পরিমাণে নাইট্রোজেন বা নিষ্ক্রিয় গ্যাস (আর্গন) থাকে। নাইট্রোজেন গ্যাস সাধারণ বৈদ্যুতিক বাল্বের ভিতরে এবং নিয়ন, আর্গন প্রভৃতি নিষ্ক্রিয় গ্যাস টিউব লাইটে ব্যবহৃত হয়। মার্কিন বিজ্ঞানী টমাস এডিসন ১৮৭৯ সালে সর্বপ্রথম বৈদ্যুতিক বাতি আবিষ্কার করেন।

বৈদ্যুতিক ইস্ত্রি (Electric Iron)

বৈদ্যুতিক ইস্ত্রিতে একটি অভ্রের প্লেটের গায়ে সংকর ধাতু নাইক্রোমের (নিকেল-৬০% + আয়রন-২৫% + ক্রোমিয়াম-১৫%) সরুতার জড়ানো থাকে। এই প্লেটের উপরে ও নিচে দুটি অভ্রের পাত দিয়ে ঢেকে লোহার পাত দিয়ে চেপে রাখা হয়। অভ্র বিদ্যুৎ অপরিবাহী কিন্তু তাপ পরিবাহী। তাই তারের ভিতর দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করলে তা লোহাকে স্পর্শ করে না কিন্তু তার উত্তপ্ত হলে তা লোহাকে উত্তপ্ত করে। ইস্ত্রির বাহিরের আবরণটি স্টেইনলেস স্টীলের তৈরি, ত্রিভুজাকৃতি এবং ভারী। কুন্ডলীর ভিতর দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করলে বাহিরের আবরণটি উত্তপ্ত হয়।

বৈদ্যুতিক হিটার (Electric Heater)

এতে চীনামাটির তৈরি একটি গোল চাকতি থাকে। চাকতির মধ্যে প্যাঁচানো খাঁজ কাটা থাকে। একটি নাইক্রোমের সরু লম্বা তারকে কুন্ডলী করে এ খাঁজে বসানো থাকে। কুন্ডলীর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করলে তা উত্তপ্ত হয়ে লাল হয়ে যায় এবং প্রচুর তাপ বিকিরণ করে। এ তাপে রান্না বান্না করা হয়।

ফটোকপি মেশিন (Photocopier)

অধিকাংশ ফটোকপি মেশিন পোলারয়েড পদ্ধতিতে কাজ করে থাকে। ফটোকপি মেশিনের ভেতরে একটি ড্রাম ও একটি টোনার থাকে। প্রথমে ড্রামটিকে আহিত বা চার্জিত করা হয়। চার্জিত হওয়ার পর এটি এক ধরণের আকর্ষণের মাধ্যমে টোনারের খণাকে আকর্ষণ করে। ফলে ফটোকপি মেশিন কোন কালো লেকার কাগজকে অবিকল কপি করে ফেলতে পারে। বর্তমানে ফটোস্ট্যাস্ট মেশিনে সেলেনিয়াম মৌলটি ব্যবহার করা হয়।

টেলিগ্রাফ (Telegraph)

টেলিগ্রাফি হচ্ছে দূর দূরান্তে লিখিত বার্তা বা পত্র প্রেরণের এমন একটি পদ্ধতি যা মূল লিখিত পত্রটিকে প্রেরণ না করে সাধারণত তারের মাধ্যমে প্রেরিত মোর্স কোডে লিখিত টেলিগ্রাফি বার্তাকে টেলিগ্রাম বলা হতো। মোর্স কোড কোন ভাষার বর্ণকে কোডে রূপান্তরের এক ধরণের পদ্ধতি। স্যামুয়েল মোর্স ১৮৪০ সালে এ কোড তৈরি করেন। মোর্স কোড কোন উপাদানের ‘সংক্ষিপ্ত এবং দীর্ঘ’ এ দুটি আবশ্যকীয় ্েুপাদান নিয়ে গঠিত। এতে ডট (.) ‘টরে’ এবং ড্যাশ (-) কে ‘টক্কা’ বলে।

টেলিফোন, টেলেক্স ও ফ্যাক্স (Telephone-Telex-Fax)

টেলিফোন বা দুরালাপনি একটি যোগাযোগের মাধ্যম। ১৮৭৬ খ্রিস্টাব্দে স্কটিশ বিজ্ঞানী আলেকজান্ডার গ্রাহম বেল টেলিফোন আবিষ্কার করেন। টেলিফোনে যেমন নম্বর আছে, টেলেক্স এবং ফ্যাক্সে তেমন নম্বর আছে। টেলেক্স এক ধরণের টেলিপ্রিন্টার। এতে একটি টাইপরাইটার থাকে। যে তথ্য, সংবাদ বা চিঠি প্রেরণ করতে হবে তা এ টাইপ রাইটারে টাইপ করতে হয়। প্রেরিত শব্দ বা কথাবর্তা টেলিপ্রিন্টারের সাহায্যে টাইপ হয়ে প্রাপকের নিকট পৌঁছে যায়। ফ্যাক্স মেশিন একটি টেলিফোনের সাথে যুক্ত থাকে। যে তথ্য প্রেরণ করতে হবে তা একটি কাগজে টাইপ করে বা লিখে রাখতে হয়। যে নাম্বারে ফ্যাক্স প্রেরণ করতে হবে সেই নম্বর ডায়াল করে কাগজটি মেশিনে ঢুকিয়ে দেয়া হয়। অপর প্রান্তে তার হুবহু নকল বেরিয়ে আসে।

রেডিও (Radio)

বেতার হল তার ব্যতীত যোগাযোগের একটি শক্তিশালী মাধ্যম। এতে তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ ব্যবহার করে তথ্য প্রেরণ বা গ্রহণ করা হয়। ১৮৯৬ সালে ইতালীয় প্রকৌশলী গুলিয়েলমো মার্কোনি বেতার যন্ত্রের সম্প্রচার পদ্ধতি উদ্ভাবন করেন। রেডিও, রেডিও টেলিস্কোপ ইত্যাদি তারবিহীন যে কোনো যোগাযোগের মূলনীতিই হলো বেতার। মার্কোনির আগেই স্যার জগদীশচন্দ্র বসু রেডিও আবিষ্কার করেছিলেন বলে বাঙালি মহলে একটি ধারণা প্রচলিত আছে। মার্কোনি আধুনিক ছোট বা শর্ট তরঙ্গ মাপের বেতার তরঙ্গ ব্যবহার করে দূরে বেতার সংকেত পাঠাতে সফল হয়েছিলেন যার ফলশ্রুতি হলো রেডিও। কিন্তু জগদীশচন্দ্র কাজ করেছিলেন অতি ক্ষুদ্র তথা মাইক্রোওয়েভ তরঙ্গ নিয়ে যার প্রয়োগ ঘটে আধুনিক টেলিভিশন, রাডার এবং মোবাইল যোগাযোগের ক্ষেত্রে।

টেলিভিশন (Television)

টেলিভিশন হলো এমন একটি যন্ত্র যার সাহায্যে আমরা দূরবর্তী কোনো স্থান থেকে শব্দ এবং ছবি দেখতে পাই। স্কটিশ বিজ্ঞানী জন লজি বেয়ার্ড (John Logie Baird) ১৯২৬ সালে টেলিভিশন আবিষ্কার করেন। টেলিভিশনে ছবি প্রেরণের সময় ছবিকে যে পদ্ধতিতে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র অংশে বিভক্ত করা হয়, তাকে স্ক্যানিং বলা হয়। বাংলাদেশে টিভি সম্প্রচারে বা বেতার কেন্দ্রগুলোর ক্ষেত্রে অডিও সিগন্যালের ফ্রিকুয়েন্সি মডুলেশন করে পাঠানো হয়।

রাডার (Radar)

RADAR (Radio Detection And Ranging) এমন একটি যন্ত্র যার সাহায্যে দূরবর্তী কোনো বস্তুর উপস্থিতি, দূরত্ব ও দিক নির্ণয় করা যায়। রাডার হল এমন একটি কৌশল বা ব্যবস্থা যার সাহায্যে রেডিও প্রতিধ্বনির মাধ্যমে কোন বস্তুর উপস্থিতি জানা যায়। যুদ্ধে শত্রু বিমানের উপস্থিতি ও গতিবিধি, বিমানের পথ নির্দেশ, ঝড়ের পূর্বাভাস ইত্যাদি কাজে এটি ব্যবহৃত হয়। ১৯২২ সালে এ এইট টেলর এবং লিও সি ইয়ং রাডার উদ্ভাবন করেন।

উড়োজাহাজ ও হেলিকপ্টার (Aeroplane & Helecopter)

রেনেসাঁ যুগে উন্নত উড্ডয়ন যন্ত্রের চিত্র অঙ্কন করেন শিল্পী লিওনার্দো দ্য ভিঞ্চি। তিনি সর্বপ্রথম আকাশে উড়ার একটি তাত্ত্বিক ধারণাও দেন। তাঁর ডিজাইন করা উড্ডয়ন যন্ত্রের নাম দিয়েছিলেন ‘ওরিনিথপ্টার’। ১৪৯৬ সালে তিনি এর পরীক্ষামূলক উড্ডয়নের চেষ্টা করলেও তা সফল হয় নি। প্রথম উড়োজাহাজ বা এরোপ্লেন বানিয়েছিলেন অরভিল রাইট এবং উইলবার রাইট ভ্রাতৃদ্বয়। যুক্তরাষ্ট্রের নর্থ ক্যারোলিনার কিল ডেভিল হিলস ১৯০৩ সালে ১৮ ডিসেম্বর তাঁরা Flyer-1 এর সফল উড্ডয়ন করান। কোন স্থানে খাড়া ভাবে উড়তে (take off) ও নামতে (landing) হেলিকপ্টার ব্যবহার করা হয়। হেলিকপ্টারের জন্ম মানুষের ওড়াউড়ির প্রথম অর্ধশতাব্দীর মধ্যে হলেও ১৯৪২ সালে ইগর সিকোরস্কির তৈরি করা নকশার হেলিকপ্টারই প্রথম বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদিত হয়। কোন বিমান বিধ্বস্ত হলে দুর্ঘটনাটির কারণ উদঘাটনের জন্য বিমানের ব্ল্যাক বক্স খুবই গুরুত্বপূর্ণ। বিমান পরিবহন ব্যবস্থায় বিমানের উড্য়ন কালের যাবতীয় তথ্য রেকর্ডের ডিভাইস হলো flight data recorder এবং উড্ডয়নকালে ককপিটের সবরকম কথাবার্তা ও শব্দ রেকর্ডের ডিভাইস হচ্ছে cockpit voice recorder। এই ডিভাইসগুলোর আরেক নাম ব্ল্যাক বক্স। এই ব্ল্যাক বক্সগুলো সাধারণত লাল বা কমলা রংয়ের হয় যাতে বিমানের ধ্বংসাবশেষ থেকে বক্সগুলো সহজে সনাক্ত করা যায়। বিজ্ঞান প্রযুক্তিতে black box একটি টেকনিক্যাল টার্ম, যার থেকে এই নামকরণ। ব্ল্যাক বক্সগুলো এমনভাবে প্রস্তুত করা হয় যে উচ্চমাত্রার তাপ ও চাপ এর কোন ক্ষতি করতে পারে না।

রকেট (Rocket)

রকেট সর্বপ্রথম আবিষ্কৃত হয় চীরে ১১০০ খ্রিষ্টাব্দে। এটি ছিল কঠিন জ্বালানি চালিত রকেট-যা মূলত অস্ত্র হিসেবে এবং আতশবাজিতে ব্যবহৃত হতো। ১৯২৬ সালের ১৬ মার্চ মার্কিন অধ্যাপক রবার্ট হাচিংস গডার্ড প্রথম তরল জ্বালানি চালিত রকেট উৎক্ষেপণ করেন।

রেলগাড়ি

১৮১৪ সালে ইংরেজ প্রকৌশলী জর্জ স্টিফেনসন বাষ্পীয় রেলইঞ্জিন (Steam Locomotive) উদ্ভাবন করেন। ১৮২৫ সালে যুক্তরাজ্যের স্টকটন-ডালিংটন রুটে বিশ্বের প্রথম পাবলিক রেল সার্ভিস চালু হয়-যার রূপকার ছিলেন জর্জ স্টিফেনসন।

পলিগ্রাফ (Polygraph)

মিথ্যা ধরার যন্ত্রকে পলিগ্রাফ বলে। ১৯২১ সালে জন এ লারসন পলিগ্রাফ আবিষ্কার করেন। মিথ্যা ধরার সবচেয়ে বড় হাতিয়ার হলো মিথ্যাবাদীর শরীর। একজন মানুষ যখন মিথ্যা কথা বলে তখন সাধারণত তার শ্বাস-প্রশ্বাস হার, হৃদস্পন্দন, রক্তচাপ, ঘাম প্রভৃতির কিছু পরিবর্তন লক্ষ্য করা যায়। পলিগ্রাফ এই পরিবর্তনগুলোকেই পর্যালোচনা করে।