শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞান একটি মানব প্রকৃতির সমস্ত প্রযুক্তিগত সমস্যাগুলি সমাধান করার পাশাপাশি সৌরজগতের কাঠামোগুলি এবং মহাবিশ্বের অফারগুলির ব্যাখ্যা দেওয়ার জন্য আদর্শ is যে উত্তরগুলো পুরোপুরি সন্তুষ্ট করে না সমস্ত মহাজাগতিক সন্দেহ।
আজ আমরা আপনাদের চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান সম্পর্কে অত্যন্ত পূর্ণাঙ্গ তথ্য দিতে চেয়েছি, যাতে এই চমৎকার বিজ্ঞানকে ঘিরে উদ্ভূত বিভিন্ন প্রশ্ন, আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান থেকে এর পার্থক্য এবং এর প্রধান অধ্যয়ন শাখা, প্রয়োগ ও সীমাবদ্ধতাগুলো সম্পর্কে আপনারা আরও বাস্তবসম্মত ধারণা লাভ করতে পারেন।
শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞান
কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আবির্ভাবের পূর্বে বিদ্যমান পদার্থবিদ্যাকে বোঝাতে এই পরিভাষাটি ব্যবহৃত হয়। এর অন্তর্ভুক্ত বিষয়গুলো হলো... অধ্যয়নের বিভিন্ন অপরিহার্য শাখা যেমন তাপগতিবিদ্যা, আলোকবিজ্ঞান, শব্দবিজ্ঞান, তড়িৎচুম্বকত্ব এবং বলবিদ্যা ইত্যাদি। আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের প্রধান ধারণাগত পরিবর্তনগুলোর সংহতকরণের পূর্বে বিকশিত পদার্থবিজ্ঞানকে বোঝাতেও প্রায়শই চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান শব্দটি ব্যবহৃত হয়; ঐতিহাসিকভাবে, অনেক লেখক চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানকে ১৯০০ সালের পূর্বের অগ্রগতি হিসেবে বিবেচনা করেন, যেখানে আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান ১৯০০ সাল থেকে পরবর্তী অগ্রগতি নিয়ে গঠিত। কোয়ান্টাম বলবিদ্যা এবং আপেক্ষিকতার তত্ত্বের আবির্ভাব চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানকে একটি নতুন দৃষ্টিকোণ প্রদান করে এবং এর পরিধিকে গতি, আকার এবং শক্তির নির্দিষ্ট পরিসরে সীমাবদ্ধ করে দেয়।
আরও প্রযুক্তিগত দৃষ্টিকোণ থেকে, চিরায়ত পদার্থবিদ্যা যার উপর ভিত্তি করে গঠিত নিয়তিবাদী নীতিযদি আমরা কোনো ভৌত ব্যবস্থার বর্তমান অবস্থা (অবস্থান, বেগ, এর উপর ক্রিয়াশীল বলসমূহ ইত্যাদি) জানি, তবে গাণিতিক সূত্র ব্যবহার করে আমরা এর ভবিষ্যৎ অবস্থা নির্ভুলভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারি। এই কাঠামো অনুসারে, বস্তুসমূহের আচরণ আকস্মিকতার উপর নির্ভর করে না, বরং সুনির্দিষ্ট কারণের উপর নির্ভরশীল।
চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের মধ্যে দুটি প্রধান দৃষ্টিভঙ্গি চিহ্নিত করা যায়:
- চিরায়ত নিউটনীয় (প্রাক-আপেক্ষিক) পদার্থবিজ্ঞাননিউটনের সূত্রের উপর ভিত্তি করে, যা আলোর গতির তুলনায় কম গতিতে এবং দৈনন্দিন মাপকাঠিতে বস্তুর গতি বর্ণনা করার জন্য উপযুক্ত।
- আপেক্ষিক চিরায়ত পদার্থবিদ্যাএটি বিশেষ ও সাধারণ আপেক্ষিকতার তত্ত্বগুলোকে অন্তর্ভুক্ত করে, কিন্তু এই অর্থে এটি চিরায়তই থেকে যায় যে এটি কোয়ান্টাম ধারণা ব্যবহার করে না। এটি আলোর কাছাকাছি গতিতে এবং তীব্র মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের ঘটনাগুলোকে নির্ভুলভাবে বর্ণনা করে, এবং একই সাথে স্থান ও কালের একটি অবিচ্ছিন্ন ধারণা বজায় রাখে।
সংক্ষেপে, যখন আমরা চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান নিয়ে কথা বলি, তখন আমরা সেই তত্ত্বগুলোকে বোঝাই যেগুলো অত্যন্ত নির্ভুলভাবে বিভিন্ন ঘটনা বর্ণনা করে। আলোর গতির চেয়ে কম গতি ইতিমধ্যে ম্যাক্রোস্কোপিক স্কেল (গ্রহ, যন্ত্র, তরল পদার্থ, কাঠামো ইত্যাদি), এবং যা প্রকৌশল, নির্মাণ, শব্দবিজ্ঞান, প্রচলিত আলোকবিজ্ঞান এবং বহুবিধ বর্তমান প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ায় অপরিহার্য।
আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান
চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের বিভিন্ন শাখা ব্যাখ্যা করার আগে, একে আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান থেকে আলাদা করা প্রয়োজন। আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের উদ্ভব ঘটে যখন চিরায়ত মডেলগুলো কিছু নির্দিষ্ট ঘটনা, যেমন—উত্তপ্ত বস্তু থেকে নির্গত বিকিরণ, আলোক-বৈদ্যুতিক ক্রিয়া, বা পরমাণু ও মৌলিক কণার আচরণ ব্যাখ্যা করতে অপর্যাপ্ত প্রমাণিত হয়।
ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক তার শুরু শক্তির ‘কোয়ান্টাম’ নিয়ে গবেষণা শক্তি কীভাবে অবিচ্ছিন্নভাবে নির্গত না হয়ে কোয়ান্টা নামক বিচ্ছিন্ন প্যাকেটে নির্গত হয়, তা অধ্যয়নের মাধ্যমে এই ধারণাগুলো কোয়ান্টাম বলবিদ্যার পথ প্রশস্ত করে। কোয়ান্টাম বলবিদ্যা ব্যাখ্যা করে যে, শক্তি ও পদার্থ দ্বৈত আচরণ প্রদর্শন করে (কখনও কণা এবং কখনও তরঙ্গ হিসেবে) এবং নির্দিষ্ট কিছু ভৌত রাশি পরিমাপের নির্ভুলতার একটি সীমা রয়েছে।
তারপরেই পদার্থবিজ্ঞানের এই নতুন শাখার জন্ম হয়েছিল যা পরমাণুর মধ্যে বিদ্যমান বিভিন্নতা, পদার্থের ক্ষেত্রে ঘটে যাওয়া বিভিন্ন আচরণ এবং উভয়ই নিয়ন্ত্রণকারী শক্তিগুলি নিয়ে গবেষণা করতে চায় see আধুনিক পদার্থবিদ্যা এটি চরম মাত্রায় সংঘটিত ঘটনাসমূহ নিয়ে গবেষণা করে: যেমন আলোর কাছাকাছি গতি, আণুবীক্ষণিক বা উপ-পারমাণবিক মাত্রা এবং অত্যন্ত উচ্চ বা অত্যন্ত নিম্ন শক্তি।
তাছাড়া, উদ্ভূত সমস্যাগুলো চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের পদ্ধতি দিয়ে সমাধান করা সম্ভব ছিল না, তাই এটি প্রয়োজনীয় ছিল যে ধ্রুপদী গবেষণা এবং ভিত্তিগুলির পুনর্বিবেচনাআধুনিক পদার্থবিজ্ঞান প্রকৃতির অধ্যয়নকে এই নতুন মাপকাঠিগুলোর সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সম্ভাবনা, অনিশ্চয়তা এবং বক্র স্থানকালের মতো ধারণাগুলো গ্রহণ করে।
যদিও চিরায়ত ও আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের মধ্যে পার্থক্য রয়েছে, তবুও এ দুটি পরস্পরবিরোধী নয়। দৈনন্দিন জীবনে দেখা যায় এমন গতি ও আকারের পরিসরের মধ্যে চিরায়ত সমীকরণগুলো এখনও প্রযোজ্য। অত্যন্ত নির্ভুল এবং বাস্তবসম্মতআধুনিক পদার্থবিজ্ঞান কেবল সেইসব ঘটনার জন্যই সংরক্ষিত, যেখানে চিরায়ত তত্ত্বগুলো অকার্যকর হয়ে পড়ে।
চিরায়ত পদার্থবিদ্যা ও আধুনিক পদার্থবিদ্যার মধ্যে পার্থক্য
চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান কী নিয়ে অধ্যয়ন করে তা আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য, কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ দিক থেকে এটিকে আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সাথে তুলনা করা সহায়ক:
- গবেষণার মাপকাঠিচিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান গ্রহ, তরল পদার্থ, যন্ত্র, কাঠামো বা প্রক্ষেপণ বস্তুর মতো বৃহৎ আকারের ব্যবস্থার উপর আলোকপাত করে। অন্যদিকে, আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান... পরমাণু, মৌলিক কণা এবং মহাবিশ্ব বৃহৎ পরিসরে, সেইসাথে উপ-পারমাণবিক ঘটনাতেও।
- গতিসীমাচিরায়ত পদার্থবিদ্যা গতিবেগে চলাচল বর্ণনা করে আলোর গতির অনেক নিচেআধুনিক পদার্থবিজ্ঞান, আপেক্ষিকতার তত্ত্বের সাহায্যে, এমন পরিস্থিতি বিশ্লেষণ করে যেখানে গতিবেগ আলোর গতির কাছাকাছি পৌঁছায় এবং যেখানে আপেক্ষিকতার প্রভাব তাৎপর্যপূর্ণ হয়।
- নিয়তিবাদী বা সম্ভাবনামূলক চরিত্রচিরায়ত পদার্থবিদ্যা মূলত নিয়তিবাদীএকটি বদ্ধ ব্যবস্থার ভবিষ্যৎ শুধুমাত্র তার বর্তমান অবস্থার উপর নির্ভর করে। আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান, বিশেষ করে কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞান, নতুন ধারণা নিয়ে আসে। অনিশ্চয়তা এবং সম্ভাবনা একটি সিস্টেমের অবস্থা বর্ণনা করার সময় মৌলিক উপাদান হিসেবে।
- স্থান ও কালের ধারণাচিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানে, স্থান এবং সময়কে বিবেচনা করা হয় স্বাধীন এবং পরমআধুনিক পদার্থবিজ্ঞানে, এদেরকে আপেক্ষিক এবং একটি সত্তায় একত্রিত হিসেবে কল্পনা করা হয়, যাকে বলা হয় স্থান সময়যা ভর ও শক্তির উপস্থিতিতে বাঁকতে পারে।
- এটি যে ধরনের ঘটনা ব্যাখ্যা করেচিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান সফলভাবে মানুষের মাপকাঠিতে মহাকর্ষ, বিদ্যুৎ, চুম্বকত্ব এবং তরলের আচরণের মতো ঘটনাগুলো ব্যাখ্যা করে। আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান আলোচনা করে... মৌলিক মিথস্ক্রিয়া ক্ষেত্র এবং কণার (যেমন ফোটন, বোসন বা ফার্মিয়ন) মাধ্যমে প্রকাশিত হয় এবং পদার্থের সূক্ষ্ম কাঠামোতে প্রবেশ করে।
- প্রধান অ্যাপ্লিকেশনক্লাসিক মডেলগুলো হলো ভিত্তি প্রকৌশল, নির্মাণ, বলবিদ্যা, শব্দবিজ্ঞান এবং ঐতিহ্যবাহী আলোকবিজ্ঞানআধুনিক মডেলগুলো এটি সম্ভব করে তোলে ইলেকট্রনিক্স, সেমিকন্ডাক্টর, পারমাণবিক শক্তিকণা পদার্থবিজ্ঞান ও উন্নত মহাজাগতিকবিদ্যা।
শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যার শাখাগুলি কী কী?
বিজ্ঞানকে আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য, সময়ের সাথে সাথে এর প্রধান শাখাগুলোকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। এর ফলে মানবজাতি এই ক্ষেত্রগুলিতে আরও কার্যকরভাবে কাজ করতে এবং এই ক্ষেত্রগুলির নতুন অগ্রগতি বিশ্বকে জানাতে সক্ষম হয়েছে। চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ শাখাগুলো হলো: শব্দবিজ্ঞান, বলবিদ্যা, তড়িৎচুম্বকত্ব, তরল বলবিদ্যা, আলোকবিজ্ঞান এবং তাপগতিবিদ্যা।
ধ্বনিবিদ্যা
মানুষের কান তরঙ্গ উপলব্ধি করার জন্য তৈরি, এবং এই তরঙ্গগুলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও ক্ষমতা প্রদর্শনের জন্য সেগুলোকে একটি অধ্যয়ন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হয়। এই কারণেই ধ্বনিবিজ্ঞানের জন্ম হয়েছিল; চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখাটি এর জন্য দায়ী। সমস্ত যান্ত্রিক তরঙ্গ কম্পন অধ্যয়ন করুন যা কোনো বস্তুগত মাধ্যমের (বায়ু, জল, কঠিন পদার্থ) মধ্য দিয়ে সঞ্চারিত হয়ে অবশেষে শব্দ হিসেবে অনূদিত হয়।
শব্দবিজ্ঞানের অধ্যয়নের মধ্যে সঙ্গীত, ভূতাত্ত্বিক ঘটনা, ডুবোজাহাজ এবং বায়ুমণ্ডলীয় ঘটনা অন্তর্ভুক্ত; বিস্তৃতভাবে বলতে গেলে, পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখাটি শব্দবিদ্যা অধ্যয়নের জন্য দায়ী। ভূ-ক্ষেত্রে নির্গত শব্দএর মধ্যে রয়েছে ইনফ্রাসাউন্ড (মানুষের কান যা শুনতে পায় তার চেয়ে কম কম্পাঙ্ক) এবং আল্ট্রাসাউন্ড (উচ্চতর কম্পাঙ্ক)।
তাছাড়া, শব্দবিজ্ঞান নিম্নলিখিত বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়:
- শব্দ প্রকৌশল সর্বোত্তম শব্দমান নিশ্চিত করে কনসার্ট হল, অডিটোরিয়াম ও রেকর্ডিং স্টুডিওর নকশার জন্য।
- স্থাপত্য ধ্বনিবিদ্যাভবন, স্কুল, বাড়ি ও অফিসে শব্দের বিস্তার নিয়ন্ত্রণের জন্য দায়ী।
- জলের নিচের ধ্বনিবিদ্যাসাবমেরিনগুলোর মধ্যে যোগাযোগ, সমুদ্র অন্বেষণ এবং সামুদ্রিক জীবন অধ্যয়নে এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
- পরিবেশগত শব্দবিদ্যাযা শহুরে পরিবেশে শব্দ দূষণ এবং শব্দ নিয়ন্ত্রণ নিয়ে কাজ করে।
অন্যদিকে, সাইকোকোস্টিকসযা শব্দ উপলব্ধির ফলে জৈবিক ব্যবস্থায় উদ্ভূত শারীরিক ও মনস্তাত্ত্বিক প্রভাব অধ্যয়নের জন্য এবং মস্তিষ্ক কীভাবে শব্দের উৎসের তীব্রতা, তীক্ষ্ণতা, স্বরবৈশিষ্ট্য ও স্থানিক অবস্থান ব্যাখ্যা করে তা বিশ্লেষণ করার জন্য দায়ী।
বলবিজ্ঞান
পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখায় ভৌত বস্তুর উপর সরণ বল প্রয়োগ এবং সেই বলের ফলে সৃষ্ট প্রভাব নিয়ে আলোচনা করা হয়। বস্তু কীভাবে ও কেন গতিশীল হয়, অথবা কেন স্থির থাকে, তা এখানে বর্ণনা করা হয়।
এটিকে একটি উপশাখা হিসেবে বিবেচনা করা হয় যা অধ্যয়ন নিয়ে কাজ করে। শারীরিক ঘটনা যা বস্তুগুলিতে ঘটে যেগুলো স্থির এবং গতিশীল উভয় কণা থেকেই ভৌত বলের অধীন, তবে শর্ত হলো তাদের গতিবেগ আলোর গতির চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে কম হতে হবে।
চিরায়ত বলবিদ্যার মধ্যে বেশ কয়েকটি ক্ষেত্রকে আলাদা করা যায়:
- স্থির বলবিদ্যাসাম্যাবস্থায় থাকা বস্তু নিয়ে অধ্যয়ন করে, অর্থাৎ যখন বল এবং ভ্রামকের সমষ্টি শূন্য হয়।
- গতিবিদ্যা বলবিদ্যা: এর কারণ বিবেচনা না করে, গতিপথ, গতি এবং ত্বরণ বিশ্লেষণ করে গতি বর্ণনা করে।
- গতিশীল বলবিদ্যাএটি প্রধানত নিউটনের সূত্র ব্যবহার করে গতির সাথে সেই গতি সৃষ্টিকারী বলের সম্পর্ক স্থাপন করে।
এর প্রয়োগক্ষেত্রগুলো হলো যন্ত্র প্রকৌশল, যন্ত্রপাতির নকশা, এবং প্রক্ষেপক ও যানবাহনের গতিপথের পূর্বাভাসপাশাপাশি খেলাধুলায় বা মানবদেহের বায়োমেকানিক্সে কাঠামোর বিশ্লেষণ এবং গতিবিধির অধ্যয়ন।
তড়িচ্চুম্বকত্ব
চুম্বকত্ব এবং বিদ্যুৎ উভয়েরই উৎপত্তি তড়িৎচুম্বকীয় বল থেকে; সুতরাং, তড়িৎচুম্বকত্ব হলো চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের সেই শাখা যা এই প্রক্রিয়াটি বর্ণনা করে। বিদ্যুৎ এবং চুম্বকত্বের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া ক্ষেত্র ও বলের আকারে।
এই শাখাটি গভীরভাবে জানতে, এটি জোর দেওয়া প্রয়োজন যে চৌম্বক ক্ষেত্রটি গতিতে বৈদ্যুতিক প্রবাহের মাধ্যমে তৈরি হয়েছিল এবং বলেছিল চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি সক্ষম আবেশিত তড়িৎ প্রবাহ অথবা, তা সম্ভব না হলে, আধানের চলাচল। এই আন্তঃসম্পর্কটি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের মাধ্যমে আনুষ্ঠানিক রূপ দেওয়া হয়েছে, যা চিরায়ত বৈদ্যুতিক, চৌম্বকীয় এবং আলোকীয় ঘটনার বর্ণনাকে একীভূত করে।
প্রাথমিকভাবে, তড়িৎচুম্বকত্বকে প্রধানত বজ্রপাত এবং আলোকীয় প্রভাব হিসেবে উৎপন্ন বিকিরণকে ঘিরে সংঘটিত ঘটনার অধ্যয়ন হিসেবে বিবেচনা করা হতো। সময়ের সাথে সাথে, এটি বোঝা গিয়েছিল যে আলো হলো ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ যা মহাকাশে সঞ্চারিত হয়, এবং এর মাধ্যমে বিদ্যুৎ, চুম্বকত্ব ও আলোকবিজ্ঞানের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে।
কম্পাসের মতো বস্তুতেও চুম্বকত্ব বিদ্যমান ছিল, যা প্রাচীনকালে ভ্রমণকারীদের পথ দেখানোর জন্য ব্যবহৃত হত। এই যন্ত্রগুলো চুম্বকের পারস্পরিক ক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। চুম্বক এবং পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র.
স্থির কণার এই ঘটনাটি প্রাচীন সংস্কৃতিগুলো পর্যবেক্ষণ করেছিল; উদাহরণস্বরূপ, রোমানরা লক্ষ্য করেছিল যে চিরুনি ঘষলে ছোট ছোট কণা আকৃষ্ট হয়, এবং অন্যান্য জাতিরাও অ্যাম্বারের মতো বস্তুর ক্ষেত্রে অনুরূপ প্রভাব লক্ষ্য করেছিল। সংক্ষেপে, এই সিদ্ধান্তে উপনীত হওয়া গিয়েছিল যে একই চিহ্নের চার্জ পরস্পরকে বিকর্ষণ করে এবং বিপরীত চিহ্নের চার্জ পরস্পরকে আকর্ষণ করে।চিরায়ত স্থিরবিদ্যুৎ-এর মৌলিক নীতিসমূহ।
বর্তমানে, বোঝা এবং নকশা করার জন্য চিরায়ত তড়িৎচুম্বকত্ব অপরিহার্য। বৈদ্যুতিক বর্তনী, মোটর, জেনারেটর, অ্যান্টেনা, টেলিযোগাযোগ ব্যবস্থা এবং প্রচলিত ইলেকট্রনিক ডিভাইসঅন্যান্য অনেক প্রযুক্তির মধ্যে।
তরল বলবিজ্ঞান
শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যার এই শাখা তরল এবং গ্যাসের বিদ্যমান প্রবাহ অধ্যয়ন করে, এই শাখা থেকে অন্যদের উত্থিত হয় হাইড্রোডাইনামিক্স এবং এরোডাইনামিক্সের মতো উপশাখা, যা যথাক্রমে তরল এবং গ্যাসের গতিবিধি বিশ্লেষণ করে।
তরল বলবিদ্যা নিম্নলিখিত শাখাগুলিতে প্রয়োগ করা হয়: বিমানের উপর প্রযুক্ত বলের গণনা (ডানা, দেহকাঠামো এবং উড্ডয়ন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার নকশা), পরিবহনের অধ্যয়ন পাইপলাইনে তেল এবং গ্যাসবায়ুচলাচল এবং শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার নকশা, পাম্প এবং টারবাইনের অপ্টিমাইজেশন, সেইসাথে জলবায়ুগত কারণের পূর্বাভাস যেমন বায়ুপ্রবাহ, সমুদ্রস্রোত বা ঘূর্ণিঝড়ের সৃষ্টি।
এই শাখাটি নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি বিশ্লেষণ করে চাপ, সান্দ্রতা, ঘনত্ব এবং প্রবাহ বেগএর ফলে মানবদেহে রক্ত প্রবাহ থেকে শুরু করে বায়ুমণ্ডলের আচরণ পর্যন্ত সবকিছুর মডেলিং করা সম্ভব হয়।
অপটিক্যাল
শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখাটি ভিজ্যুয়াল ঘটনার অধ্যয়নের সাথে সম্পর্কিত এবং আলোক বৈশিষ্ট্যপদার্থের সাথে এর সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া সহ। এটি বিশ্লেষণ করে যে আলো কীভাবে বিভিন্ন মাধ্যমে সঞ্চারিত হয়, প্রতিফলিত হয়, প্রতিসরিত হয়, বিক্ষেপিত হয় এবং শোষিত হয়।
দৃশ্যমান, অতিবেগুনি এবং অবলোহিত আলোতে সংঘটিত সমস্ত প্রক্রিয়া বর্ণনা করুন। এর কারণ হলো আলো মূলত একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ যেমন এক্স-রে, মাইক্রোওয়েভ এবং রেডিও তরঙ্গ, যেগুলোর কম্পাঙ্ক ও শক্তি ভিন্ন হলেও বৈশিষ্ট্যগত মিল রয়েছে।
চিরায়ত আলোকবিজ্ঞানকে প্রধানত ভাগ করা হয়:
- জ্যামিতিক আলোকবিদ্যাযা সরল রশ্মি হিসেবে আলোর সঞ্চালন নিয়ে অধ্যয়ন করে এবং লেন্স, দর্পণ ও প্রতিবিম্ব গঠন ব্যবস্থার কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা করে।
- ভৌত আলোকবিদ্যাযা আলোর তরঙ্গধর্ম বিবেচনা করে এবং ব্যতিচার, অপবর্তন ও মেরুকরণের মতো ঘটনা বিশ্লেষণ করে।
এই শাখা অনেক শাখার জন্য প্রয়োজনীয় যেমন চিকিৎসা (এন্ডোস্কোপ, সার্জিক্যাল লেজার, ডায়াগনস্টিক ইমেজিং সিস্টেম), ফটোগ্রাফি, জ্যোতির্বিজ্ঞান (টেলিস্কোপ ও মানমন্দির), প্রকৌশল (সেন্সর ও অপটিক্যাল ফাইবার) এবং যোগাযোগ (ফাইবার অপটিক ক্যাবলের মাধ্যমে ডেটা ট্রান্সমিশন)।
থার্মোডিনামিক্স
আমরা তাপগতিবিদ্যা নিয়ে আলোচনা চালিয়ে যাব। পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখায় কোনো নির্দিষ্ট ব্যবস্থার উপর কাজ, শক্তি এবং তাপের প্রভাব নিয়ে আলোচনা করা হয়। এটি পদার্থবিজ্ঞানের একটি শাখা। ধ্রুপদী ধারার মধ্যে তুলনামূলকভাবে নতুনবাষ্পীয় ইঞ্জিন এবং তাপকে যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরের প্রক্রিয়া অধ্যয়ন থেকে তাপগতিবিদ্যার উল্লেখযোগ্য বিকাশ ঘটেছে। সংক্ষেপে, শক্তি রূপান্তরের সময় সংঘটিত বিভিন্ন ঘটনা পর্যবেক্ষণ, বর্ণনা এবং পরিমাপ করাই হলো তাপগতিবিদ্যার কাজ।
আণুবীক্ষণিক স্তরে সংঘটিত ক্ষুদ্র গ্যাসীয় মিথস্ক্রিয়াগুলোকে নামকরণ বা বর্ণনা করা হয় গ্যাসের গতি তত্ত্বএই পরিভাষাগুলো পরস্পরের সাথে সম্পর্কিত এবং এগুলো ম্যাক্রোস্কোপিক থার্মোডাইনামিক্স ও কাইনেটিক থিওরি বর্ণনা করার পদ্ধতিগুলোকে পরিপূরক করে।
তাপগতিবিদ্যাকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন কিছু মৌলিক সূত্র রয়েছে, যার মধ্যে অন্যতম হলো তথাকথিত প্রথম সূত্র (তাপ ও কাজের আকারে শক্তির সংরক্ষণ), লা দ্বিতীয় সূত্র (এনট্রপি এবং প্রক্রিয়ার স্বাভাবিক দিক) এবং শূন্যতম আইন বা শূন্য আইন (তাপমাত্রার সংজ্ঞা ও সংক্রমণশীলতা)। এই নীতিগুলো আমাদের বুঝতে সাহায্য করে যে, কেন কিছু প্রক্রিয়া অপ্রত্যাবর্তনশীল, একটি তাপ ইঞ্জিনের সর্বোচ্চ তাত্ত্বিক দক্ষতা কত, অথবা তাপ বিনিময়ের সময় সিস্টেমগুলো কীভাবে ভারসাম্য বজায় রাখে।
চিরায়ত তাপগতিবিদ্যা প্রয়োগ করা হয় দহন ইঞ্জিন, তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্র, হিমায়ন এবং শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার নকশাপাশাপাশি দশা পরিবর্তন (গলন, বাষ্পীভবন, ঘনীভবন) অধ্যয়নে এবং এমন অনেক শিল্প প্রক্রিয়ায় যেখানে শক্তি ও তাপ নিয়ে কাজ করা হয়।
যদিও আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান জ্ঞানের দিগন্ত প্রসারিত করেছে, চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান এখনও একটি বৈজ্ঞানিক প্রশিক্ষণে একটি অপরিহার্য সরঞ্জাম এবং প্রযুক্তিগত, কারণ এটি এমন মৌলিক ধারণা প্রদান করে যা আমাদের মানবিক মাপকাঠিতে বিশ্বকে বুঝতে সাহায্য করে এবং দৈনন্দিন জীবনের বেশিরভাগ প্রযুক্তিকে সমর্থন করে।
এর শাখাগুলো সম্পর্কে জানার পর এটা স্পষ্ট হয়ে যায় যে, চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান কোনো অপ্রচলিত শাস্ত্র নয়, বরং একটি স্তম্ভ যার উপর প্রকৌশল, বহু ফলিত বিজ্ঞান এবং আধুনিক তত্ত্বসমূহ প্রতিষ্ঠিত।পদার্থ, শক্তি এবং তাদের পারস্পরিক ক্রিয়া বর্ণনা করার জন্য একটি অভিন্ন ভাষা প্রদান করা।