একটি মুক্ত ইলেক্ট্রন ক্যাথোডের টিউবে ছুটে চলার সময়ে, যদি চুম্বক ক্ষেত্রটি চলার পথের 90° কোণে পৃষ্ঠার তল বরাবর স্থাপন করলে ইলেক্ট্রনটির গতিবেগ ও দিক হবে-
মুক্ত ইলেকট্রনের গতিপথে চুম্বক ক্ষেত্রের প্রভাব 🧲
ক্যাথোড টিউবে একটি মুক্ত ইলেকট্রন যখন ছুটে চলে, তখন এর গতিপথের উপর চুম্বক ক্ষেত্রের প্রভাব একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। নিচে বিস্তারিত আলোচনা করা হলো:
চুম্বক ক্ষেত্রের দিক ও ইলেকট্রনের গতিপথ
- যদি চুম্বক ক্ষেত্র ইলেকট্রনের গতির দিকের সাথে সমান্তরাল থাকে: ইলেকট্রনের গতির কোনো পরিবর্তন হবে না। ➡️
- যদি চুম্বক ক্ষেত্র ইলেকট্রনের গতির দিকের সাথে লম্বভাবে থাকে: ইলেকট্রন একটি বৃত্তাকার পথে ঘুরতে শুরু করবে। 🔄
- যদি চুম্বক ক্ষেত্র ইলেকট্রনের গতির দিকের সাথে তির্যকভাবে থাকে: ইলেকট্রন একটি হেলিক্যাল (স্প্রিং-এর মতো) পথে ঘুরতে থাকবে। 螺旋
ব্যাখ্যা
আমরা জানি, কোনো চার্জিত কণা (যেমন ইলেকট্রন) যখন চুম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে গতিশীল হয়, তখন তার উপর একটি লরেঞ্জ বল (Lorentz force) ক্রিয়া করে। এই বলের মান হলো:
F = q(v × B)
যেখানে:
- F = লরেঞ্জ বল
- q = চার্জের পরিমাণ (ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে ঋণাত্মক)
- v = চার্জের বেগ
- B = চুম্বক ক্ষেত্রের মান
- × = ক্রস গুণফল (Cross product)
যদি v এবং B এর মধ্যে কোণ 90° হয়, তবে লরেঞ্জ বলের মান হবে সর্বোচ্চ এবং এটি ইলেকট্রনের গতির দিকের সাথে লম্বভাবে ক্রিয়া করবে। এই কারণে ইলেকট্রন বৃত্তাকার পথে ঘুরতে বাধ্য হয়।
ফলাফল
প্রশ্নে বলা হয়েছে, চুম্বক ক্ষেত্রটি ইলেকট্রনের চলার পথের সাথে 90° কোণে পৃষ্ঠার তল বরাবর স্থাপন করা হয়েছে। এক্ষেত্রে ইলেকট্রনের গতিবেগ পরিবর্তিত না হলেও, দিক পরিবর্তিত হবে। এটি বৃত্তাকার পথে ঘুরতে শুরু করবে। সুতরাং, প্রদত্ত উত্তর "কোনটিই নয়" সঠিক নয়। 🤔
সারণী: চুম্ব?? ক্ষেত্রের প্রভাব
| চুম্বক ক্ষেত্রের দিক | ইলেকট্রনের গতিপথের পরিবর্তন | গতিবেগের পরিবর্তন |
|---|---|---|
| সমান্তরাল | কোনো পরিবর্তন নেই | নেই |
| লম্ব | বৃত্তাকার | নেই (গতি অপরিবর্তিত থাকে, তবে দিক পরিবর্তিত হয়) |
| তির্যক | হেলিক্যাল | নেই (গতি অপরিবর্তিত থাকে, তবে দি??? পরিবর্তিত হয়) |
অতিরিক্ত তথ্য ➕
- ক্যাথোড রে টিউব (CRT) টেলিভিশনে এই নীতি ব্যবহার করা হতো। 📺
- চুম্বক ক্ষেত্রের সাহায্যে চার্জিত কণার গতিপথ নিয়ন্ত্রণ করে অনেক আধুনিক প্রযুক্তি তৈরি করা হয়েছে। 🚀
- লরেঞ্জ বল একটি মৌলিক বল যা তড়িৎ এবং চুম্বকত্বের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে। 💡
আশা করি, এই ব্যাখ্যাটি আপনার বোধগম্য হয়েছে। যদি কোনো প্রশ্ন থাকে, তবে জিজ্ঞাসা করতে পারেন। 🙋♂️
ধন্যবাদ! 🙏
```