সমান তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গে তড়িৎ এবং চুম্বকীয় ক্ষেত্র দুটি একই সাথে শূন্য হতে পারে কি?

একটি সমানভাবে ছড়িয়ে থাকা তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গে, তড়িৎক্ষেত্র (E) এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র (B) একই সময়ে শূন্য হতে পারে না। এটি কারণ, তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের প্রকৃতি হল তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি একে অপরের সাথে লম্ব এবং স্থানে পরস্পর পরিবর্তিত হয়, ফলে এটি শূন্য বা মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে। এখানে ঘটনাটির বিস্তারিত ব্যাখ্যা দেওয়া হল:

তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের সংজ্ঞা

তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ হল একটি তরঙ্গ ঘটনা, যা একে অপরের সাথে লম্ব এবং তরঙ্গের প্রসারণ দিকের সাথে লম্ব থাকা দোলায়মান তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা গঠিত হয়। শূন্যে, তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গগুলি আলোর গতিবেগ c-এ প্রসারিত হয়।

তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের মৌলিক বৈশিষ্ট্য

তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের মধ্যে সম্পর্ক: তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গে, তড়িৎক্ষেত্র E এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র B একে অপরের সাথে লম্ব, এবং উভয়ই তরঙ্গের প্রসারণ দিকের সাথে লম্ব থাকে।

তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট সমানুপাতিক সম্পর্ক রয়েছে, যা হল E =c দেওয়া B দেওয়া যেখানে c হল আলোর গতিবেগ।

তরঙ্গ সমীকরণ

তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের প্রসারণ ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ দ্বারা বর্ণনা করা যায়, যা দেখায় কিভাবে তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের পরিবর্তন একে অপরের সাথে বিনিময় করে তরঙ্গ তৈরি করে।

তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের প্রসারণ প্রক্রিয়া

পরিবর্তিত তড়িৎক্ষেত্র চৌম্বকীয় ক্ষেত্র উৎপাদন করে:

যখন তড়িৎক্ষেত্র সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী, একটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্র উৎপন্ন হয়।

গাণিতিক প্রকাশটি হল:

∇×E=− ∂B /∂t

পরিবর্তিত চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তড়িৎক্ষেত্র উৎপাদন করে:

যখন চৌম্বকীয় ক্ষেত্র সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের আম্পেরের সূত্র ও ম্যাক্সওয়েলের সংযোজন অনুযায়ী, একটি তড়িৎক্ষেত্র উৎপন্ন হয়।

গাণিতিক প্রকাশটি হল:

∇×B=μ0*ϵ0*∂E/∂t

তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র একই সময়ে শূন্য হতে পারে না।

যেহেতু তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের মধ্যে পরিবর্তনের মাধ্যমে প্রসারিত হয়, তাই একই সময়ে উভয় ক্ষেত্রই শূন্য হওয়া সম্ভব নয়। যদি তড়িৎক্ষেত্র শূন্য হয়, তাহলে ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী, চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে কোনো পরিবর্তন হবে না; অনুরূপভাবে, যদি চৌম্বকীয় ক্ষেত্র শূন্য হয়, তাহলে আম্পের-ম্যাক্সওয়েলের সূত্র অনুযায়ী, তড়িৎক্ষেত্রে কোনো পরিবর্তন হবে না। সুতরাং, তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের প্রসারণ শুধুমাত্র তখনই ঘটতে পারে যখন তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র উভয়ই উপস্থিত থাকে এবং পরস্পর সাথে কাজ করে।

বিশেষ ক্ষেত্র

যদিও একটি সমানভাবে ছড়িয়ে থাকা তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গে তড়িৎক্ষেত্র এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র একই সময়ে শূন্য হওয়া সম্ভব নয়, তবে কিছু সময় বা স্থানে তড়িৎক্ষেত্র বা চৌম্বকীয় ক্ষেত্র শূন্য হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ:

নোড

কিছু স্থানে, তড়িৎ বা চৌম্বকীয় ক্ষেত্র শূন্য হতে পারে, কিন্তু একই সময়ে নয়।এই স্থানগুলিকে নোড বলা হয়, কিন্তু এগুলি স্থায়ী নয় এবং স্থানীয় হয়।

সংক্ষিপ্তসার

একটি সমানভাবে ছড়িয়ে থাকা তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গে, তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র একই সময়ে শূন্য হতে পারে না। তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের অস্তিত্ব তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের পরস্পর লম্ব থাকা এবং পরস্পর সাথে কাজ করার উপর নির্ভর করে, ফলে এটি স্থানে প্রসারিত হয়। যদি তড়িৎ বা চৌম্বকীয় ক্ষেত্র এককভাবে শূন্য হয়, তাহলে তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ গঠিত হতে পারে না। সুতরাং, তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের তড়িৎ এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র সর্বদা উপস্থিত থাকে এবং পরস্পর সাথে কাজ করে তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গের প্রসারণ বজায় রাখে।