ফিজো-ফুকো যন্ত্র

১৮৫০ খ্রিষ্টাব্দে ফরাসী পদার্থবিদ আর্মান্ড হিপ্পোলাইট লুই ফিজো ও জাঁ বার্নার্ড লিওঁ ফুকো আলোর গতিবেগ নির্ণয়ের জন্য ফিজো-ফুকো যন্ত্র উদ্ভাবন করেন।

ফিজো-ফুকো যন্ত্র- বাম দিকের চিত্র: আলো বাম দিকের ঘূর্ণায়মান আয়না দ্বারা প্রতিফলিত হয়ে ওপরের স্থির আয়নায় পড়ে। ডান দিকের চিত্র: স্থির আয়নায় প্রতিফলিত আলো θ কোণে ঘুরে যাওয়া ঘূর্ণায়মান আয়নায় পড়ে আলোর উৎস থেকে ২θ কোণে থাকা দূরবীক্ষণ যন্ত্রে ধরা পড়ে।

ফিজো যন্ত্র- আলো চাকতির দাঁতের এক দিক দিয়ে গিয়ে প্রতিফলিত হয়ে দাঁতের অপর দিক দিয়ে ফিরে আসে। ধরে নেওয়া হয়, আলোর এক বার গমনের মধ্যে চাকতিটি এক দাঁত পরিমাণ ঘুরে যায়।

কার্যপ্রণালী

ফিজো-ফুকো যন্ত্রে আলো একটি ঘূর্ণায়মান আয়না দ্বারা প্রতিফলিত হয়ে ৩৫ কিলোমিটার দূরের স্থির আয়নায় পড়ে। আলো যতক্ষণে স্থির আয়না থেকে প্রতিফলিত হয়ে ফিরে আসে , ঐ সময়ে ঘূর্ণায়মান আয়না অল্প কোণে ঘুরে যায়। এর ফলে ঘূর্ণায়মান আয়নায় প্রতিফলিত আলো উৎস থেকে দূরে সরে যায়।

দুইটি আয়নার মধ্যে দুরত্ব h হলে, ঘূর্ণায়মান আয়নায় প্রথম ও দ্বিতীয় প্রতিফলনের মধ্যেকার সময় হয় 2h/c যেখানে c = আলোর গতিবেগ। এই সময় ঘূর্ণায়মান আয়না ${\omega }$ কৌণিক হারে θ কোণে ঘুরে যায়। ফলে,

${\frac {\theta }{\omega }}={\frac {2h}{c}}=t$

বা, $c={\frac {2\omega h}{\theta }}$

অর্থাৎ আলোর গতিবেগ θ কোণকে পর্যবেক্ষণ করে জানা যাবে। উৎস থেকে 2θ কোণে অবস্থিত দূরবীক্ষণ যন্ত্রে প্রতিফলিত আলো ধরা পড়বে।

ফিজো যন্ত্র

জাঁ বার্নার্ড লিওঁ ফুকো আর্মান্ড হিপ্পোলাইট লুই ফিজোর উদ্ভাবিত যন্ত্র থেকে ফিজো-ফুকো যন্ত্রের উদ্ভাবন করেন। ১৮৪৯ খ্রিষ্টাব্দে ফিজো তার উদ্ভাবিত যন্ত্রে দুটি স্থির আয়না ব্যবহার করেন। এর মধ্যে একটি আয়না একটি ঘূর্ণায়মান চাকতি দ্বারা আংশিক ভাবে ঢাকা। আলো চাকতির দাঁতের এক দিক দিয়ে গিয়ে প্রতিফলিত হয়ে দাঁতের অপর দিক দিয়ে ফিরে আসে। ধরে নেওয়া হয়, আলোর এক বার গমনের মধ্যে চাকতিটি এক দাঁত পরিমাণ ঘুরে যায়। এই যন্ত্রের সাহায্যে ফিজো আলোর গতিবেগ সঠিক মানের ৫% বেশি পান।

গুরুত্ব

এই যন্ত্রে আলোর গতিপথে একটি জল ভর্তি নল রেখে জাঁ বার্নার্ড লিওঁ ফুকো দেখান যে বায়ুতে আলোর গতিবেগের তুলনায় জলে আলোর গতিবেগ কম। এই পরীক্ষা আইজাক নিউটনের আলোর কণাবাদী তত্ত্বকে নস্যাৎ করে।

বহিঃসংযোগ

• Diagram showing the original experimental design found in the second volume of Foucalt's collected works: Volume Two - Recueil des travaux scientifiques de Léon Foucault 1878.
• Speed of Light (The Foucault Method)
• Light in moving media