La স্পেকট্রোস্কোপি এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করতে বিজ্ঞানের বিভিন্ন শাখায় ব্যবহৃত একটি কৌশল। এটি আলো বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের অন্যান্য রূপের বিশদ বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে, তাদের পৃথক উপাদানগুলিতে বিভক্ত করে এবং প্রতিটির নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি পরীক্ষা করে।
এই নিবন্ধে আমরা আপনাকে বলতে যাচ্ছি বর্ণালীবিদ্যা কি, এর বৈশিষ্ট্য এবং গুরুত্ব।
স্পেকট্রোস্কোপি কি
সহজ অর্থে, আমরা আলোকে বিভিন্ন রং বা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমন্বয় হিসেবে বুঝতে পারি। স্পেকট্রোস্কোপি আমাদেরকে তার বর্ণালীতে আলো ভাঙ্গার অনুমতি দেয়, যা ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য যেমন এক্স-রে এবং গামা রশ্মি থেকে শুরু করে মাইক্রোওয়েভ এবং রেডিও তরঙ্গের মতো দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্য পর্যন্ত। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালীর এই অঞ্চলগুলির প্রতিটিরই স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য এবং আচরণ রয়েছে।
পদার্থবিদ্যা, রসায়ন, জ্যোতির্বিদ্যা, জীববিজ্ঞান এবং অন্যান্য অনেক বৈজ্ঞানিক শাখায় স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করা হয়। এটি পদার্থের গঠন, গঠন এবং বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য প্রদান করে। কোনও পদার্থ দ্বারা নির্গত, শোষিত বা বিচ্ছুরিত বিকিরণের বর্ণালী অধ্যয়ন করে, আমরা সেই পদার্থ তৈরি করে এমন পরমাণু, অণু বা কণা সম্পর্কে এবং মহাবিশ্বের আকর্ষণীয় ঘটনা সম্পর্কে তথ্য পেতে পারি, যেমন জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত বস্তু.
স্পেকট্রোস্কোপির বিভিন্ন কৌশল রয়েছে, যার প্রতিটি বিভিন্ন ধরনের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ বিশ্লেষণ করতে এবং বিভিন্ন লক্ষ্য অর্জন করতে ব্যবহৃত হয়। কিছু সাধারণ কৌশলের মধ্যে রয়েছে শোষণ বর্ণালী, নির্গমন বর্ণালী, প্রতিপ্রভ বর্ণালী এবং পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন বর্ণালী। বিভিন্ন ধরণের উপকরণ এবং তাদের অধ্যয়ন সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য, আপনি অন্যান্য নিবন্ধগুলি দেখতে পারেন পদার্থবিদ্যার শাখা.
স্পেকট্রোস্কোপির প্রকার
স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করা হয় রাসায়নিক পদার্থের বৈশিষ্ট্য বোঝার জন্য আলোর পরিমাণ বিশ্লেষণ করে। এই পদার্থের গঠন কী তা নির্ধারণ করতে আমাদের সাহায্য করে. আমরা কি জন্য এটি ব্যবহার করছি তার উপর নির্ভর করে আমাদের কাছে বিভিন্ন ধরণের স্পেকট্রোস্কোপি রয়েছে। এগুলি সর্বাধিক পরিচিত:
- ভর স্পেকট্রোস্কোপি
- পারমাণবিক শোষণ স্পেকট্রোস্কোপি।
- রামন স্পেকট্রোস্কোপি
- ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি
ভর স্পেকট্রোমেট্রি (বা পারমাণবিক ভর স্পেকট্রোমেট্রি) হল একটি পদ্ধতি যা একটি নমুনায় পরমাণু বা অণুর পারমাণবিক ভর নির্ণয় করার জন্য রাসায়নিক আয়নকরণ করে এবং আয়নগুলিকে তাদের অনুপাত, ভর বা চার্জের উপর ভিত্তি করে শ্রেণিবদ্ধ করে।
বেশিরভাগ ভর স্পেকট্রোমিটার ইলেক্ট্রন ইমপ্যাক্ট আয়নাইজেশন নামে একটি কৌশল ব্যবহার করে। এই কৌশলটি একটি ইলেক্ট্রন মরীচি ব্যবহার করে একটি অণু থেকে একটি ইলেকট্রন (বা ইলেকট্রন) অপসারণ করে, একটি র্যাডিকাল ক্যাটেশন গঠন করে। এই ধরনের র্যাডিকেল ক্যাশনগুলি প্যারেন্ট আয়ন বা আণবিক আয়ন হিসাবেও পরিচিত।
একটি গ্রাফ দেখাচ্ছে ডিটেক্টর সংকেতের তীব্রতা বনাম আয়নগুলির পারমাণবিক ভরকে ভর বর্ণালী বলা হয়। আইসোটোপ হলো একই মৌলের পরমাণু যাদের প্রোটনের সংখ্যা একই (পারমাণবিক সংখ্যা) কিন্তু ভর সংখ্যা ভিন্ন (নিউট্রনের সংখ্যা ভিন্ন)। আইসোটোপগুলি আরও ভালোভাবে বুঝতে, আপনি তথ্যের সাথে পরামর্শ করতে পারেন ডিউটিরিয়াম, যা একটি অসাধারণ আইসোটোপ।
পারমাণবিক শোষণ স্পেকট্রোস্কোপি
পারমাণবিক শোষণ বর্ণালী হল বায়বীয় পরমাণু দ্বারা নির্গত রাসায়নিক আলো পরিমাণগতভাবে নির্ধারণ করতে দৃশ্যমান বা অতিবেগুনী বর্ণালী বিশ্লেষণ করার প্রক্রিয়া। এটি একটি বিশ্লেষকের ঘনত্ব নির্ধারণ করতে রসায়নে ব্যবহৃত প্রক্রিয়া, যা একটি নমুনার একটি নির্দিষ্ট উপাদান।
এখন দেখা যাক পারমাণবিক শোষণ স্পেকট্রোস্কোপি কিভাবে কাজ করে। কৌশলটি বিয়ার-ল্যামবার্ট আইনের উপর ভিত্তি করে, যা একটি উপাদান দ্বারা আলোর শোষণের সাথে সম্পর্কিত এবং এটি একটি নির্দিষ্ট উপাদানের বৈশিষ্ট্যের সাথে সম্পর্কিত। ইলেকট্রনগুলি উচ্চ শক্তি স্তরে যেতে পারে কারণ তারা শক্তি শোষণ করে। এটি, পরিবর্তে, নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর সাথে মিলে যায়, যার ফলে আমরা নমুনায় কোন উপাদানগুলি রয়েছে তা জানতে পারি, যেহেতু প্রতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি নির্দিষ্ট উপাদানের সাথে মিলে যায়। যেমনটি উপস্থিত উপাদানগুলির ক্ষেত্রে হয় গ্রহাণু যা বর্ণালী বিশ্লেষণ করা যেতে পারে।
রামন স্পেকট্রোস্কোপি
রমন বর্ণালী একটি কৌশল যা আলো এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বিশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়। এই কৌশলটি রমন প্রভাবের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা 1928 সালে ভারতীয় বিজ্ঞানী সিভি রামন আবিষ্কার করেছিলেন, যার মধ্যে আলোর শক্তির পরিবর্তন জড়িত যখন এটি একটি নমুনার সাথে যোগাযোগ করে।
যখন আলো একটি নমুনার উপর পড়ে, তখন কিছু আলো ছড়িয়ে পড়ে এবং এর শক্তির পরিবর্তন হয়। নমুনার অণুর সাথে আলোর ফোটনের মিথস্ক্রিয়ায় শক্তির এই পরিবর্তন ঘটে। কিছু ফোটন শক্তি অর্জন করে, অন্যরা তা হারায়। আলোর এই বিচ্ছুরণকে বলা হয় রমন বিচ্ছুরণ, আর বিক্ষিপ্ত আলোকে রমন আলো বলা হয়।
রমন স্পেকট্রোস্কোপি একটি নমুনার গঠন এবং আণবিক গঠন সম্পর্কে তথ্য পেতে এই ঘটনার সুবিধা নেয়। বিক্ষিপ্ত রমন আলোর ঘটনা আলোর চেয়ে সামান্য ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে।, এবং এই পার্থক্যটি রমন শিফট নামে পরিচিত। রমন শিফট নমুনায় আণবিক কম্পন এবং অণুর ঘূর্ণনের মোড সম্পর্কে তথ্য প্রদান করে।
এটি সম্পাদন করার জন্য, রমন স্পেকট্রোমিটার নামক একটি যন্ত্র ব্যবহার করা হয়। এই যন্ত্রটিতে একটি উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লেজার রয়েছে যা একরঙা আলো নির্গত করে, যা নমুনার দিকে পরিচালিত হয়। যখন লেজারের আলো নমুনার অণুগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন রমন বিচ্ছুরণ ঘটে। বিক্ষিপ্ত রমন আলো সংগ্রহ করে একটি ডিটেক্টরের দিকে পরিচালিত করা হয়, যা আলোর তীব্রতা তার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফাংশন হিসাবে রেকর্ড করে। এটি এমন প্রক্রিয়াগুলি বোঝার জন্য অপরিহার্য যা ঘটে নিউটনের প্রিজম.
ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি
ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি হল একটি বিশ্লেষণাত্মক কৌশল যা জৈব অণুতে কার্যকরী গোষ্ঠী সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপিতে দুই ধরনের স্পেকট্রোমিটার ব্যবহার করা হয়: ডিসপারসিভ ইনফ্রারেড রেডিয়েশন স্পেকট্রোমিটার এবং ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম ইনফ্রারেড রেডিয়েশন স্পেকট্রোমিটার.
ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি প্রক্রিয়া চলাকালীন নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি সঞ্চালিত হয়:
- বিকিরণের একটি মরীচি নমুনার মধ্য দিয়ে যায়।
- একটি স্পেকট্রোমিটারে একটি নমুনা ইনফ্রারেড বিকিরণ শোষণ করে।
- একবার শোষণ সনাক্ত করা এবং বিশ্লেষণ করা হলে, শোষণ বর্ণালী মুদ্রিত হয় বা কম্পিউটারে প্রদর্শিত হয়।
সমস্ত জৈব যৌগ অণুর মধ্যে বন্ধনের মাধ্যমে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ইনফ্রারেড বিকিরণ শোষণ করে। যখন পরমাণু জোড়া হয়, তারা ক্রমাগত কম্পন করে। যখন জৈব অণুগুলি ইনফ্রারেড বিকিরণ শোষণ করে, বিভিন্ন পরমাণুর মধ্যে বন্ধন আরও কম্পন করে। এই কারণে, অণুতে থাকা সমযোজী বন্ধনগুলিও কম্পিত হয় এবং প্রসারিত, বাঁকানো বা মোচড় দিতে বাধ্য হয়। সমস্ত অণু একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে কম্পিত হয়। একটি অণুর মধ্যে প্রতিটি বন্ধনের কম্পনের একটি অনন্য প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি থাকে। এটি যৌগগুলির গঠন বোঝার জন্য অপরিহার্য, যেমন পাওয়া যায় বিশ্ব.
আমি আশা করি যে এই তথ্যের সাহায্যে আপনি স্পেকট্রোস্কোপি এবং এর বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও জানতে পারবেন।