Nine - Ten Chemistry

Topic- 01: প্লাঙ্কের কোয়ান্টাম তত্ত্ব

Hazari Sir -2.5.2 | Kabir Sir -2.1.4

প্লাঙ্কের কোয়ান্টাম তত্ত্ব আসলে আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের বিপ্লবের সূচনা। এর আগে বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করত, আলো এবং শক্তি তরঙ্গ আকারে অবিচ্ছিন্ন (continuous) ভাবে ছড়িয়ে পড়ে। কিন্তু প্লাঙ্ক এসে একেবারে অন্যরকম ছবি দেখালেন।

ঘটনার শুরু:

১৮৯০–এর দশকে একটি বড় সমস্যা ছিল—কৃষ্ণবস্তুর বিকিরণ (Blackbody Radiation) ।
প্রশ্ন ছিল: গরম কোনো পদার্থ (যেমন লোহা গরম করলে লাল, তারপর সাদা, তারপর নীলচে আলো দেয়) কেন নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বেশি আলো বিকিরণ করে আর অন্যত্র কম করে?
সেই সময়কার তত্ত্ব দিয়ে এই ঘটনা বোঝানো যাচ্ছিল না।

প্লাঙ্কের ধারণা:

১৯০০ সালে ম্যাক্স প্লাঙ্ক সাহসী এক ধারণা দিলেন:
শক্তি আসলে অবিচ্ছিন্ন নয়। বরং ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র "প্যাকেট" বা "গুচ্ছ" আকারে নির্গত বা শোষিত হয়। এই গুচ্ছগুলোকেই তিনি নাম দিলেন কোয়ান্টা (Quantum)।

তিনি বললেন:

এখানে,

·  = একেকটি শক্তির প্যাকেটের পরিমাণ,

·  = প্লাঙ্ক ধ্রুবক ,

·  = বিকিরণের কম্পাঙ্ক (frequency)।

অর্থাৎ, আলো বা অন্য কোনো তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের শক্তি তার কম্পাঙ্কের উপর নির্ভরশীল, এবং সেটি নির্দিষ্ট গুণিতকে (multiples) আসে।

সহজভাবে বললে-

ভাবো, টাকাপয়সা বাজারে খুচরা কয়েন ছাড়া পাওয়া যায় না। যেমন ১ টাকা, ২ টাকা, ৫ টাকা—অর্ধেক টাকা দিলে দোকানদার নেবে না। শক্তির ক্ষেত্রেও তাই। প্রকৃতি শক্তি দেয় "খুচরা নোট" আকারে—যার মান সবসময় -এর গুণিতক।

এর গুরুত্ব-

এই তত্ত্ব থেকে পরবর্তী সময়ে অনেক কিছু জন্ম নেয়:

·   আইনস্টাইনের আলোক-তড়িৎ প্রভাব (Photoelectric Effect) ব্যাখ্যা,

·   বোরের হাইড্রোজেন পরমাণু মডেল,

·   কোয়ান্টাম মেকানিক্সের গোটা তত্ত্ব।

সারকথা-

প্লাঙ্কের কোয়ান্টাম তত্ত্ব প্রথম বলল যে শক্তি অবিচ্ছিন্ন নয়, বরং ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র প্যাকেটে আসে। এই সাধারণ কিন্তু সাহসী ধারণাই আজকের কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের ভিত্তি।