কৃষ্ণবস্তুর বিকিরণের সিমুলেটর
এই সিমুলেশনের সমীকরণ
| T | তাপমাত্রা T (কেলভিন, 10-এর ঘাত হিসেবে) | পৃষ্ঠের তাপমাত্রা | |
|---|---|---|---|
| λ | তরঙ্গদৈর্ঘ্য | দৃশ্যমান আলো প্রায় 380 nm (বেগুনি) থেকে 750 nm (লাল) পর্যন্ত | |
| h, c, k | প্লাঙ্কের ধ্রুবক, আলোর গতি, বোলৎসমানের ধ্রুবক | 6.626 × 10⁻³⁴ J·s, 2.998 × 10⁸ m/s, 1.381 × 10⁻²³ J/K | |
| B_λ | স্পেকট্রাল রেডিয়েন্স | প্রতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পৃষ্ঠ কত আলো ছাড়ে; লেখচিত্রটি এই রেখা |
| b | ভিনের ধ্রুবক | 2.898 × 10⁻³ m·K | |
|---|---|---|---|
| λ_max | শীর্ষ তরঙ্গদৈর্ঘ্য | যত গরম, তত ছোট: সূর্যের শীর্ষ সবুজ-হলুদে, লোহিত বামনের অবলোহিতে, নীল দানবের অতিবেগুনিতে |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| σ | স্টেফান–বোলৎসমান ধ্রুবক | 5.670 × 10⁻⁸ W/(m²·K⁴) | |
|---|---|---|---|
| j | প্রতি বর্গমিটারে ছাড়া ক্ষমতা | তাপমাত্রা দ্বিগুণ হলে এটি 16 গুণ হয় | |
| R | ব্যাসার্ধ (সূর্যের ব্যাসার্ধের এককে, 10-এর ঘাত হিসেবে) | সূর্যের ব্যাসার্ধ 696,000 কিমি | |
| L | দীপন ক্ষমতা, মোট ক্ষমতা | সূর্যের 3.83 × 10²⁶ W-এর সঙ্গে তুলনায় |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| dT/dt | লোহার বলের ঠান্ডা হওয়ার হার | ভর 33 g, ক্ষেত্রফল 12.6 cm², c_p 450 J/(kg·K); এটি কেবল বিকিরণেই তাপ হারায়, তাই সাদা-গরম অবস্থায় দ্রুত ঠান্ডা হয় আর নিভে আসতে আসতে ক্রমে ধীর হয় |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
কৃষ্ণবস্তুর বিকিরণের সিমুলেটরটি কীভাবে ব্যবহার করবেন
- একটি বস্তু বেছে নিন — মানুষের শরীর আর লাভা থেকে সূর্য আর একটি নীল দানব তারা পর্যন্ত — কিংবা তাপমাত্রা ও ব্যাসার্ধ নিজেই বসিয়ে দিন। গোলকটি ওই তাপমাত্রার একটি কৃষ্ণবস্তুর সত্যিকারের রংটিই নেয়, যা তার বর্ণালি আর চোখের রং-মেলানো ফাংশন থেকে বের করা, আর প্রায় 700 K-এর নিচে তা মিলিয়ে যায়।
- লেখচিত্রটি প্লাঙ্ক বাঁক: প্রতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কতটা আলো বেরোয়, সঙ্গে অক্ষের নিচে দৃশ্যমান আলোর পটিটি চিহ্নিত আর চূড়াটি লাল ছেদরেখায়। তাপমাত্রা বাড়ালে বাঁকটি বিপুলভাবে বেড়ে যায় আর তার চূড়া ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে গড়িয়ে যায় — অবলোহিত থেকে দৃশ্যমান হয়ে অতিবেগুনিতে।
- ভিনের সূত্র থেকে চূড়ার তরঙ্গদৈর্ঘ্য, স্টেফান–বোলৎসমান সূত্র থেকে প্রতি বর্গমিটারে ক্ষমতা আর একটি তারার বেলায় সূর্যের তুলনায় তার দীপন ক্ষমতা পড়ে নিন। একটি সাদা-গরম লোহার গোলাকে তাপ হারানোর সঙ্গে হলুদ, কমলা আর লাল হয়ে ফিকে হয়ে যেতে দেখতে “বিকিরণ করে ঠান্ডা হতে দিন”-এ টিক দিন।
সাধারণ প্রশ্ন
কৃষ্ণবস্তু কী?
একটি আদর্শ বস্তু, যা তার ওপরে পড়া সব আলোই শুষে নেয় আর কেবল নিজের তাপমাত্রার কারণেই আলো ছাড়ে। তার বর্ণালি কেবল তাপমাত্রার ওপরেই নির্ভর করে, আর তা প্লাঙ্কের সূত্র মেনে চলে। তারা, জ্বলজ্বলে ধাতু, লাভা আর একটি বাতির ফিলামেন্ট কৃষ্ণবস্তুর কাছাকাছি; আর অবলোহিতে আপনার চামড়াও তাই।
গরম জিনিস গরম হতে হতে রং বদলায় কেন?
তাপমাত্রা বাড়লে বর্ণালির চূড়া ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে সরে যায়, ভিনের সূত্র λ_max = 2.898 × 10⁻³ m·K ÷ T মেনে। প্রায় 700 K-এর নিচে প্রায় সব আলোই অবলোহিত আর দৃশ্যমান কিছুই জ্বলে না; তারপর দৃশ্যমান পরিসরের লম্বা লাল প্রান্তটিই আগে দেখা দেয়, তার পিছু নেয় কমলা আর হলুদ, আর প্রায় 6,000 K-এর ওপরে পুরো দৃশ্যমান পরিসরজুড়ে ছড়িয়ে পড়াটি সাদা দেখায়, আর আরও গরম তারায় নীলচে।
সূর্যের বর্ণালির চূড়া 500 nm-এ হলেও সূর্য সবুজ না দেখিয়ে সাদা দেখায় কেন?
কারণ সূর্যের বর্ণালি চওড়া আর তা পুরো দৃশ্যমান পরিসরই প্রায় সমানভাবে ঢেকে রাখে, তাই চোখের তিন ধরনের কোনই প্রায় সমানভাবে উদ্দীপ্ত হয়, আর আমরা তা সাদা দেখি। সবুজে একটি চূড়া থাকলেই রংটি সবুজ হয় না; কেবল সরু একটি সবুজ আলোর পটিই তা করত।
একটি গরম বস্তু কত ক্ষমতা ছাড়ে?
স্টেফান–বোলৎসমান সূত্র: j = σT⁴ ওয়াট প্রতি বর্গমিটার, যেখানে σ = 5.67 × 10⁻⁸ W/(m²·K⁴)। তাপমাত্রা দ্বিগুণ করলে ক্ষমতা ষোলো গুণ হয়ে যায়। সূর্যের পৃষ্ঠ প্রতি বর্গমিটারে 63 MW ছাড়ে; তার পুরো পৃষ্ঠ দিয়ে গুণ করলে তা 3.8 × 10²⁶ W।
বলছে WebGL বন্ধ আছে।
3D দৃশ্যটির জন্য WebGL দরকার, যা আজকের প্রতিটি ব্রাউজারেই আছে। ব্রাউজারের সেটিংসে হার্ডওয়্যার ত্বরণ বন্ধ থাকলে, কিংবা গ্রাফিক্সের ড্রাইভার খুব পুরোনো হলে তা বন্ধ হয়ে থাকতে পারে। হার্ডওয়্যার ত্বরণ চালু করুন, কিংবা অন্য একটি ব্রাউজার দিয়ে দেখুন।
কিছু কি আপলোড হয়?
না। সিমুলেশনটি আপনার নিজের ব্রাউজারই WebGL দিয়ে আঁকে; কিছুই কোথাও পাঠানো হয় না, আর পাতাটি একবার লোড হয়ে গেলে তা অফলাইনেও চলতে থাকে।