চুম্বকের শক্তি কিভাবে পরিমাপ করা হয়?

চুম্বক শতাব্দীর পর শতাব্দী ধরে আকর্ষণীয় বস্তু, নির্দিষ্ট কিছু পদার্থ আকর্ষণ করার রহস্যময় ক্ষমতার মাধ্যমে বিজ্ঞানী এবং উৎসাহীদের উভয়কেই মোহিত করে। প্রাচীন অভিযাত্রীদের পরিচালিত কম্পাস সূঁচ থেকে শুরু করে আধুনিক প্রযুক্তির জটিল প্রক্রিয়া পর্যন্ত, চুম্বক আমাদের জীবনের বিভিন্ন ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কিন্তু আমরা কীভাবে এই শক্তির পরিমাণ পরিমাপ করব?চৌম্বক ক্ষেত্র? চুম্বকের শক্তি কীভাবে পরিমাপ করা যায়? আসুন চুম্বকের শক্তি পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত পদ্ধতি এবং সরঞ্জামগুলি সম্পর্কে গভীরভাবে আলোচনা করা যাক।

চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি

চুম্বকের শক্তি মূলত তার চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়, চুম্বকের চারপাশের এলাকা যেখানে এর প্রভাব অনুভূত হয়। এই ক্ষেত্রটি বলরেখা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যা চুম্বকের উত্তর মেরু থেকে দক্ষিণ মেরু পর্যন্ত বিস্তৃত। এই রেখাগুলির ঘনত্ব যত বেশি হবে, চৌম্বক ক্ষেত্র তত শক্তিশালী হবে।

গাউস এবং টেসলা: পরিমাপের একক

চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পরিমাপ করার জন্য, বিজ্ঞানীরা পরিমাপের দুটি প্রাথমিক একক ব্যবহার করেন: গাউস এবং টেসলা।

গাউস (জি): জার্মান গণিতবিদ এবং পদার্থবিদ কার্ল ফ্রিডরিখ গাউসের নামানুসারে, এই এককটি চৌম্বকীয় প্রবাহ ঘনত্ব বা চৌম্বকীয় আবেশ পরিমাপ করে। এক গাউস প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে এক ম্যাক্সওয়েলের সমান। তবে, গাউসের তুলনামূলকভাবে কম মাত্রার কারণে, বিশেষ করে আধুনিক প্রেক্ষাপটে, বিজ্ঞানীরা প্রায়শই শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য টেসলা ব্যবহার করেন।

টেসলা (টি): সার্বিয়ান-আমেরিকান উদ্ভাবক এবং বৈদ্যুতিক প্রকৌশলী নিকোলা টেসলার সম্মানে নামকরণ করা এই ইউনিটটি গাউসের তুলনায় বৃহত্তর চৌম্বকীয় প্রবাহ ঘনত্বের প্রতিনিধিত্ব করে। একটি টেসলা 10,000 গাউসের সমান, যা এটিকে বৈজ্ঞানিক গবেষণা বা শিল্প প্রয়োগে ব্যবহৃত শক্তিশালী চুম্বক দ্বারা উৎপাদিত শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপের জন্য আরও ব্যবহারিক একক করে তোলে।

ম্যাগনেটোমিটার

ম্যাগনেটোমিটার হল চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং দিক পরিমাপ করার জন্য তৈরি যন্ত্র। এই ডিভাইসগুলি বিভিন্ন আকারে আসে, সাধারণ হ্যান্ডহেল্ড কম্পাস থেকে শুরু করে অত্যাধুনিক পরীক্ষাগার সরঞ্জাম পর্যন্ত। চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত কিছু সাধারণ ধরণের ম্যাগনেটোমিটার এখানে দেওয়া হল:

১. ফ্লাক্সগেট ম্যাগনেটোমিটার: এই ম্যাগনেটোমিটারগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তন পরিমাপ করার জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আবেশনের নীতি ব্যবহার করে। এগুলিতে তারের কয়েল দ্বারা বেষ্টিত এক বা একাধিক চৌম্বকীয় কোর থাকে। চৌম্বক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে এলে, কোরগুলি চুম্বকীয় হয়ে যায়, কয়েলগুলিতে একটি বৈদ্যুতিক সংকেত প্রেরণ করে, যা চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি নির্ধারণের জন্য পরিমাপ এবং ক্যালিব্রেট করা যেতে পারে।

2. হল ইফেক্ট ম্যাগনেটোমিটার: হল এফেক্ট ম্যাগনেটোমিটার হল এফেক্টের উপর নির্ভর করে, যা একটি বৈদ্যুতিক পরিবাহীর উপর ভোল্টেজ পার্থক্য (হল ভোল্টেজ) তৈরির বর্ণনা দেয় যখন কারেন্ট প্রবাহের লম্ব চৌম্বক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে আসে। এই ভোল্টেজ পরিমাপ করে, হল এফেক্ট ম্যাগনেটোমিটার চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি নির্ধারণ করতে পারে।

3. স্কুইড ম্যাগনেটোমিটার: সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম ইন্টারফারেন্স ডিভাইস (SQUID) ম্যাগনেটোমিটারগুলি উপলব্ধ সবচেয়ে সংবেদনশীল ম্যাগনেটোমিটারগুলির মধ্যে একটি। এগুলি সুপারকন্ডাক্টরের কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে কাজ করে, যা তাদেরকে ফেমটোটেসলা (10^-15 টেসলা) স্তর পর্যন্ত অত্যন্ত দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্র সনাক্ত করতে দেয়।

ক্রমাঙ্কন এবং মানসম্মতকরণ

সঠিক পরিমাপ নিশ্চিত করার জন্য, ম্যাগনেটোমিটারগুলিকে সঠিকভাবে ক্যালিব্রেট এবং মানসম্মত করতে হবে। ক্যালিব্রেশনের মাধ্যমে ম্যাগনেটোমিটারের আউটপুটকে পরিচিত চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির সাথে তুলনা করা হয় যাতে যন্ত্রের রিডিং এবং প্রকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের মানের মধ্যে একটি রৈখিক সম্পর্ক স্থাপন করা যায়। স্ট্যান্ডার্ডাইজেশন নিশ্চিত করে যে বিভিন্ন ম্যাগনেটোমিটার দিয়ে নেওয়া পরিমাপগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং তুলনীয়।

চৌম্বকমিতির প্রয়োগ

চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সঠিকভাবে পরিমাপ করার ক্ষমতার বিভিন্ন ক্ষেত্রে অসংখ্য প্রয়োগ রয়েছে:

ভূ-পদার্থবিদ্যা: পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র অধ্যয়নের জন্য ম্যাগনেটোমিটার ব্যবহার করা হয়, যা গ্রহের অভ্যন্তরের গঠন এবং গঠন সম্পর্কে মূল্যবান তথ্য প্রদান করে।

ন্যাভিগেশন: কম্পাস, এক ধরণের ম্যাগনেটোমিটার, প্রাচীনকাল থেকেই নেভিগেশনের জন্য অপরিহার্য হাতিয়ার, যা নাবিক এবং অভিযাত্রীদের বিশাল সমুদ্র পেরিয়ে তাদের পথ খুঁজে পেতে সহায়তা করে।

পদার্থ বিজ্ঞান: ম্যাগনেটোমেট্রি ব্যবহার করা হয় চরিত্রায়নের জন্যচৌম্বকীয় পদার্থএবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করুন, যা চৌম্বকীয় স্টোরেজ ডিভাইস এবং চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (MRI) মেশিনের মতো প্রযুক্তির উন্নয়নের জন্য অপরিহার্য।

মহাকাশ অনুসন্ধান: মহাকাশযানের চৌম্বক ক্ষেত্র অধ্যয়নের জন্য মহাকাশযানে ম্যাগনেটোমিটার স্থাপন করা হয়, যা তাদের গঠন এবং ভূতাত্ত্বিক ইতিহাস সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

উপসংহার

বিভিন্ন ক্ষেত্রে চুম্বকের আচরণ এবং তাদের প্রয়োগ বোঝার জন্য চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পরিমাপ অপরিহার্য। গাউস এবং টেসলার মতো ইউনিট এবং ম্যাগনেটোমিটারের মতো যন্ত্রের মাধ্যমে, বিজ্ঞানীরা চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সঠিকভাবে পরিমাপ করতে পারেন, যা প্রযুক্তি, অনুসন্ধান এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণায় অগ্রগতির পথ প্রশস্ত করে। চুম্বকত্ব সম্পর্কে আমাদের বোধগম্যতা যত গভীর হচ্ছে, মানবতার কল্যাণে এর শক্তিকে কাজে লাগানোর আমাদের ক্ষমতাও ততই বৃদ্ধি পাচ্ছে।