কিছু পদ আছে যা সাধারণ দৈনন্দিন ভাষায় বিভ্রান্তি তৈরি করে। এই শর্তাবলী মধ্যে আমরা আছে লুমিনেসেন্স, ফ্লুরোসেন্স এবং ফসফোরেসেন্স. তারা কি সমান পদ? এটি কীভাবে আলাদা এবং প্রতিটি কী উল্লেখ করে?
আমরা এই নিবন্ধে এই সব দেখতে যাচ্ছি, তাই এটি মিস করবেন না.
লুমিনেসেন্স কি
লুমিনেসেন্স শব্দটি মৌলিকভাবে আলোর নির্গমনকে বোঝায়। আমাদের পরিবেশে, বেশিরভাগ বস্তুই সূর্য থেকে প্রাপ্ত শক্তির কারণে আলো নির্গত করে, যা এটি আমাদের কাছে দৃশ্যমান উজ্জ্বলতম সত্তা। চাঁদ আলো নির্গত করে বলে মনে হয়, তার বিপরীতে এটি আসলে সূর্যের আলো প্রতিফলিত করে, যা একটি বিশাল পাথরের আয়নার মতোই কাজ করে। বিভিন্ন পদার্থে আলোকসজ্জা কীভাবে কাজ করে তা আরও ভালভাবে বুঝতে, আপনি পরামর্শ নিতে পারেন আলোকসজ্জার উপর জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত ঘটনার প্রভাব.
মূলত, তিনটি প্রধান ধরণের লুমিনেসেন্স রয়েছে: ফ্লুরোসেন্স, ফসফোরেসেন্স এবং কেমিলুমিনেসেন্স। তাদের মধ্যে, ফ্লুরোসেন্স এবং ফসফোরেসেন্সকে ফটোলুমিনেসেন্সের ফর্ম হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ফটোলুমিনিসেন্স এবং কেমিলুমিনিসেন্সের মধ্যে পার্থক্য লুমিনেসেন্স সক্রিয়করণের প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে; ফটোলুমিনিসেন্সে, আলো একটি ট্রিগার হিসাবে কাজ করে, যখন কেমিলুমিনিসেন্সে, একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া আলোর নির্গমন শুরু করে।
ফ্লুরোসেন্স এবং ফসফোরেসেন্স উভয়ই, যা ফটোলুমিনেসেন্সের রূপ, একটি পদার্থের আলো শোষণ করার ক্ষমতার উপর নির্ভর করে এবং পরবর্তীতে এটিকে দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে নির্গত করে, যা শক্তি হ্রাসের ইঙ্গিত দেয়। তবে, এই প্রক্রিয়ার সময়কাল উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক। ফ্লুরোসেন্ট বিক্রিয়ায়, আলোক নির্গমন তাৎক্ষণিকভাবে ঘটে এবং আলোর উৎস সক্রিয় থাকাকালীনই তা পর্যবেক্ষণযোগ্য (যেমন অতিবেগুনি আলো)।
বিপরীতে, ফসফরসেন্ট বিক্রিয়া উপাদানটিকে শোষিত শক্তি ধরে রাখতে দেয়, এটিকে পরবর্তীতে আলো নির্গত করতে দেয়, যার ফলে আলোর উৎস নিভে যাওয়ার পরেও এটি অব্যাহত থাকে। অতএব, যদি লুমিনেসেন্স অবিলম্বে অদৃশ্য হয়ে যায়, তবে এটি ফ্লুরোসেন্স হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়; যদি এটি অব্যাহত থাকে, এটি ফসফোরেসেন্স হিসাবে চিহ্নিত করা হয়; এবং যদি এটি সক্রিয় করার জন্য একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রয়োজন হয় তবে এটিকে কেমিলুমিনেসেন্স বলা হয়।
এর উদাহরণ প্রাকৃতিক ঘটনা এবং প্রযুক্তিগত প্রয়োগে পাওয়া যেতে পারে, যেমন প্রতিপ্রভ এবং ফসফরাসেন্ট উপকরণ. উদাহরণস্বরূপ, কেউ এমন একটি নাইটক্লাব কল্পনা করতে পারে যেখানে কালো আলোর (ফ্লুরোসেন্স) নিচে কাপড় এবং দাঁত জ্বলজ্বল করে, জরুরি বহির্গমন চিহ্ন আলো বিকিরণ করে (ফসফরাসেন্স), এবং গ্লো স্টিকগুলিও আলোকসজ্জা (কেমিলুমিনেসেন্স) উৎপন্ন করে। এছাড়াও বস্তুর চিহ্নিতকরণ এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণায়, যেখানে আলোকসজ্জার সময়কালের পার্থক্য অপরিহার্য।
ফ্লুরোসেন্স
যেসব পদার্থ তাৎক্ষণিকভাবে আলো নির্গত করে তাদের ফ্লুরোসেন্ট বলা হয়। এই পদার্থগুলিতে, পরমাণুগুলি শক্তি শোষণ করে, যার ফলে তারা একটি "উত্তেজিত" অবস্থায় প্রবেশ করে। সেকেন্ডের প্রায় এক লক্ষ ভাগের এক ভাগের এক ভাগের এক ভাগে (১০^-৯ থেকে ১০^-৬ সেকেন্ড পর্যন্ত) তাদের স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসে, তারা ফোটন নামে পরিচিত ক্ষুদ্র আলোর কণার আকারে এই শক্তি নির্গত করে।
আনুষ্ঠানিকভাবে বলতে গেলে, প্রতিপ্রভতা একটি বিকিরণ প্রক্রিয়া যেখানে ইলেকট্রনগুলিকে উত্তেজিত করা হয় তারা সর্বনিম্ন উত্তেজিত অবস্থা (S1) থেকে স্থল অবস্থায় (S0) যায়। এই পরিবর্তনের সময়, ইলেকট্রন কম্পনজনিত শিথিলকরণের মাধ্যমে তার কিছু শক্তি অপচয় করে, যার ফলে নির্গত ফোটনের শক্তি হ্রাস পায় এবং ফলস্বরূপ, তরঙ্গদৈর্ঘ্য দীর্ঘ হয়।
ব্যবহারিক প্রয়োগ এবং প্রতিপ্রভতার উদাহরণের জন্য, আপনি "বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে প্রতিপ্রভতার প্রয়োগ এবং ব্যবহার" পড়তে পারেন।
ফসফরেসেন্স
ফ্লুরোসেন্স এবং ফসফোরসেন্সের মধ্যে পার্থক্য বোঝার জন্য, সংক্ষিপ্তভাবে ইলেক্ট্রন স্পিন ধারণাটি অন্বেষণ করা প্রয়োজন। স্পিন ইলেকট্রনের একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য উপস্থাপন করে, এটি এক ধরনের কৌণিক ভরবেগ হিসেবে কাজ করে যা একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের মধ্যে এর আচরণকে প্রভাবিত করে। এই বৈশিষ্ট্যটি কেবল ½ মান নিতে পারে এবং ঊর্ধ্বমুখী বা নিম্নমুখী অভিমুখ প্রদর্শন করতে পারে। একটি পরমাণুর একই কক্ষপথের মধ্যে, একক স্থল অবস্থায় (S0) ইলেকট্রনগুলি ধারাবাহিকভাবে সমান্তরাল-বিরোধী ঘূর্ণন প্রদর্শন করে। উত্তেজিত অবস্থায় উন্নীত হওয়ার পর, ইলেকট্রন তার স্পিন ওরিয়েন্টেশন ধরে রাখে, যার ফলে একটি সিঙ্গলেট উত্তেজিত অবস্থা (S1) তৈরি হয়, যেখানে উভয় স্পিন ওরিয়েন্টেশন একটি অ্যান্টিপ্যারালাল কনফিগারেশনে জোড়া থাকে। এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে ফ্লুরোসেন্সের সাথে সম্পর্কিত সমস্ত শিথিলকরণ প্রক্রিয়া স্পিন-নিরপেক্ষ, যা নিশ্চিত করে যে ইলেকট্রন স্পিন ওরিয়েন্টেশন সর্বদা সংরক্ষিত থাকে।
ফসফোরেসেন্সের ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়াটি উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন, কারণ এতে বিভিন্ন স্পিন ওরিয়েন্টেশন সহ রাজ্যগুলির মধ্যে রূপান্তর জড়িত।. সিঙ্গলেট উত্তেজিত অবস্থা (S10) থেকে একটি শক্তিশালীভাবে আরও অনুকূল ট্রিপলেট উত্তেজিত অবস্থায় (T11) যাওয়ার সিস্টেমগুলির মধ্যে দ্রুত রূপান্তর (10^-6 থেকে 1^-1 সেকেন্ড পর্যন্ত) ঘটে। এই রূপান্তরের ফলে ইলেকট্রনের ঘূর্ণন বিপরীত হয়; ফলস্বরূপ অবস্থাগুলি উভয় ইলেকট্রনের সমান্তরাল ঘূর্ণন দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং মেটাস্টেবল হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। এই ক্ষেত্রে, ফসফোরেসেন্সের মাধ্যমে শিথিলকরণ ঘটে, যা ইলেকট্রন স্পিনের আরেকটি বিপরীতমুখীকরণ এবং পরবর্তীতে একটি ফোটনের নির্গমনের দিকে পরিচালিত করে।
দীর্ঘ বিলম্বের পরে (১০^-৩ থেকে ১০০ সেকেন্ডেরও বেশি সময় ধরে) শিথিল সিঙ্গলেট অবস্থায় (S0) ফিরে যেতে পারে। এই শিথিলকরণ প্রক্রিয়ার সময়, অ-বিকিরণ প্রক্রিয়াগুলি ফসফরেসেন্ট শিথিলকরণে ফ্লুরোসেন্সের তুলনায় বেশি শক্তি খরচ করে, যার ফলে শোষিত এবং নির্গত ফোটনের মধ্যে শক্তির পার্থক্য বেশি হয় এবং ফলস্বরূপ, তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তন বেশি হয়। পদার্থের পারমাণবিক কাঠামোর পার্থক্য কীভাবে আলোকসজ্জার ক্ষেত্রে এই পরিবর্তনের কারণ হয় তা পর্যবেক্ষণ করা আকর্ষণীয়।
উত্তেজনা এবং নির্গমন বর্ণালী
আলোকসজ্জা ঘটে যখন কোনো পদার্থের ইলেকট্রন ফোটন শোষণ করে উত্তেজিত হয়, পরবর্তীতে সেই শক্তিকে বিকিরণ আকারে ছেড়ে দেয়। কিছু ক্ষেত্রে, নির্গত বিকিরণে ফোটন থাকতে পারে যার শক্তি এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য শোষিত হয়; এই ঘটনাটি রেজোন্যান্স ফ্লুরোসেন্স নামে পরিচিত। প্রায়শই, নির্গত বিকিরণের দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকে, যা শোষিত ফোটনের তুলনায় কম শক্তি নির্দেশ করে।
দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এই রূপান্তরটি স্টোকস শিফট নামে পরিচিত। যখন ইলেক্ট্রনগুলি সংক্ষিপ্ত, অদৃশ্য বিকিরণের দ্বারা উত্তেজিত হয়, তখন তারা উচ্চ শক্তির অবস্থায় যায়। তাদের আসল অবস্থায় ফিরে আসার পর, তারা একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে দৃশ্যমান আলো নির্গত করে, অনুরণন ফ্লুরোসেন্সের উদাহরণ দেয়। যাইহোক, এই উত্তেজিত ইলেক্ট্রনগুলি একটি মধ্যবর্তী শক্তি স্তরে ফিরে যেতে পারে, যার ফলে একটি আলোকিত ফোটন নির্গত হয় যা প্রাথমিক উত্তেজনার তুলনায় কম শক্তি বহন করে। এই প্রক্রিয়া, অতিবেগুনী রশ্মি দ্বারা প্ররোচিত হলে, এটি সাধারণত দৃশ্যমান বর্ণালীর মধ্যে প্রতিপ্রভ হিসাবে প্রকাশ পায়. ফসফরসেন্ট পদার্থের ক্ষেত্রে, উচ্চ শক্তির স্তরে ইলেকট্রনগুলির উত্তেজনা এবং স্থল অবস্থায় তাদের ফিরে আসার মধ্যে একটি বিলম্ব রয়েছে।
একটি আকর্ষণীয় দিক লক্ষ্য করার মতো যে, নির্গত আলোর তীব্রতা এবং রঙ পদার্থ এবং উত্তেজনা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে, যা প্রতিপ্রভ এবং ফসফরাসেন্ট পদার্থের নকশায় অপরিহার্য। উত্তেজনা এবং নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্যে সম্পর্ক, যা উত্তেজনা এবং নির্গমন বর্ণালী নামে পরিচিত, এই ঘটনাগুলি কীভাবে এবং কখন ঘটে তা বোঝার মূল চাবিকাঠি।
এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য উত্তেজনা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে না, এমন ক্ষেত্রে যেখানে পদার্থের একাধিক লুমিনেসেন্স প্রক্রিয়া থাকে। ফলস্বরূপ, খনিজগুলি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে অতিবেগুনী আলো শোষণ করার বিভিন্ন ক্ষমতা দেখায়; কিছু স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনী রশ্মির অধীনে প্রতিপ্রভা, অন্যরা দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নীচে প্রতিপ্রভ, এবং কিছু অস্পষ্ট প্রতিপ্রভা দেখায়। নির্গত আলোর রঙ প্রায়ই বিভিন্ন উত্তেজনা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়।
শুধুমাত্র অতিবেগুনী বিকিরণ ব্যবহারের মধ্যেই এই ঘটনার ঘটনা সীমাবদ্ধ নয়; বরং, উপযুক্ত শক্তির অধিকারী যেকোনো বিকিরণ দ্বারা উত্তেজনা অর্জন করা যেতে পারে। যেমন, এক্স-রে বিভিন্ন পদার্থে প্রতিপ্রভতা সৃষ্টি করতে সক্ষম।, যার মধ্যে অনেকগুলি বিভিন্ন ধরণের বিকিরণের প্রতিও সাড়া দেয়। উদাহরণস্বরূপ, ম্যাগনেসিয়াম টাংস্টেট প্রায় সমস্ত বিকিরণের প্রতি সংবেদনশীলতা দেখায় যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 300 ন্যানোমিটারের চেয়ে কম, যা অতিবেগুনী এবং এক্স-রে বর্ণালী উভয়কেই অন্তর্ভুক্ত করে। তদুপরি, কিছু পদার্থ ইলেকট্রন দ্বারা সহজেই উত্তেজিত হতে পারে, যেমনটি টেলিভিশন টিউবে ব্যবহৃত ফসফর দ্বারা উদাহরণিত।
এবং এই ঘটনাগুলি অন্যান্য প্রাকৃতিক ঘটনার সাথে কীভাবে সম্পর্কিত?
লুমিনেসেন্স, ফ্লুরোসেন্স এবং ফসফরাসেন্সের মধ্যে পার্থক্য বোঝা প্রাকৃতিক ঘটনাগুলি বুঝতেও সাহায্য করে যেমন সাইরাস মেঘের স্তর এবং অন্যান্য বায়ুমণ্ডলীয় ঘটনা. এই জ্ঞান আলোক বর্ণালীর ব্যাখ্যা এবং আমাদের পরিবেশে বিভিন্ন উপকরণের সাথে আলোর মিথস্ক্রিয়াকে সমৃদ্ধ করে, সেইসাথে নতুন বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত প্রয়োগের দ্বার উন্মোচন করে। এই ঘটনাগুলি কীভাবে ঘটে এবং কোন পরিস্থিতি তাদের অনুকূল তা আবিষ্কার করা খনিজবিদ্যা, জ্যোতির্বিদ্যা এবং জৈব চিকিৎসার মতো ক্ষেত্রে অগ্রগতির মূল চাবিকাঠি হতে পারে।
