ইনক্যানডেসেন্ট ল্যাম্পের তত্ত্ব এবং ইনক্যানডেসেন্ট ল্যাম্পের নির্মাণ

যে বৈদ্যুতিক আলোক উৎস অন্তর্জাল ঘটনার উপর ভিত্তি করে কাজ করে তাকে অন্তর্জাল প্রদীপ বলা হয়। অন্য কথায়, এই প্রদীপ কাজ করে যখন তার মধ্যে থাকা বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা তার উজ্জ্বল হয়।

অন্তর্জাল প্রদীপ কিভাবে কাজ করে?

যখন একটি বস্তুকে গরম করা হয়, তখন বস্তুর অভ্যন্তরের পরমাণুগুলি তাপমানে উত্তেজিত হয়। যদি বস্তু গলে না, তাহলে পরমাণুর বাইরের কক্ষের ইলেকট্রনগুলি উচ্চ শক্তি স্তরে উঠে যায়। এই উচ্চ শক্তি স্তরের ইলেকট্রনগুলি স্থিতিশীল নয়, তারা আবার নিম্ন শক্তি স্তরে ফিরে আসে। উচ্চ থেকে নিম্ন শক্তি স্তরে ফিরে আসার সময় ইলেকট্রনগুলি তাদের অতিরিক্ত শক্তি ফোটনের আকারে মুক্ত করে। এই ফোটনগুলি বস্তুর পৃষ্ঠ থেকে তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণের আকারে মুক্ত হয়।

এই বিকিরণের বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকে। একটি অংশ দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে থাকে, এবং একটি বড় অংশ অবলোহিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে থাকে। তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য অবলোহিতের পরিসরে থাকে তা তাপশক্তি এবং তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যমান পরিসরে থাকে তা আলো শক্তি।

অন্তর্জাল মানে হল একটি বস্তুকে গরম করে দৃশ্যমান আলো উৎপাদন করা। একটি অন্তর্জাল প্রদীপ একই নীতি অনুসরণ করে কাজ করে। বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করে আলো উৎপাদনের সরলতম মানবনির্মিত উৎস হল অন্তর্জাল প্রদীপ। এখানে আমরা বৈদ্যুতিক প্রবাহ ব্যবহার করি একটি পাতলা ও সূক্ষ্ম তার দিয়ে দৃশ্যমান আলো উৎপাদন করতে। প্রবাহ তারের তাপমান এতটাই বাড়ায় যে তা প্রতিভাসমান হয়।

অন্তর্জাল প্রদীপের ইতিহাস

সাধারণত মনে করা হয় যে থমাস এডিসনই অন্তর্জাল প্রদীপের আবিষ্কারক, কিন্তু প্রকৃত ইতিহাস তা নয়। এডিসনের আগে অনেক বিজ্ঞানী অন্তর্জাল প্রদীপের জন্য প্রোটোটাইপ ডিজাইন করেছিলেন। তাদের মধ্যে একজন ছিলেন ব্রিটিশ পদার্থবিজ্ঞানী জোসেফ উইলসন সোয়ান। রেকর্ড অনুযায়ী, তিনিই প্রথম অন্তর্জাল প্রদীপের জন্য পেটেন্ট পেয়েছিলেন। পরবর্তীতে এডিসন এবং সোয়ান বাণিজ্যিক স্তরে অন্তর্জাল প্রদীপ উৎপাদনের জন্য মিলিত হয়েছিলেন।

অন্তর্জাল প্রদীপের নির্মাণ

তারটি দুটি লিড তারের মাঝে সংযুক্ত থাকে। একটি লিড তার ফুট কন্টাক্টের সাথে সংযুক্ত হয় এবং অন্যটি প্রদীপের ধাতব ভিত্তির সাথে সমাপ্ত হয়। উভয় লিড তার প্রদীপের নিচের মাঝামাঝি স্থানে স্থাপিত গ্লাস সাপোর্ট দিয়ে পার হয়। দুটি সাপোর্ট তারও গ্লাস সাপোর্টের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা তারের মাঝামাঝি অংশে সমর্থন প্রদান করে। ফুট কন্টাক্ট ধাতব ভিত্তি থেকে পরিচালক উপকরণ দ্বারা বিচ্ছিন্ন থাকে। সম্পূর্ণ সিস্টেম রঙিন, ফসফর আবৃত বা স্বচ্ছ গ্লাস প্রদীপ দ্বারা ঢাকা থাকে। গ্লাস প্রদীপ অবলোহিত গ্যাস দ্বারা পূর্ণ হতে পারে বা অন্তর্জাল প্রদীপের রেটিং অনুযায়ী ভেকুয়াম রাখা হতে পারে।

অন্তর্জাল প্রদীপ এর তার একটি উপযুক্ত আকৃতি ও আকারের গ্লাস প্রদীপ দ্বারা বায়ু-পৃথক করা হয়। এই গ্লাস প্রদীপ ব্যবহার করা হয় তারকে পরিবেশের বায়ু থেকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য যাতে তারের অক্সিডেশন হয় না এবং তারের চারপাশে বায়ু প্রবাহ কমানোর জন্য তারের তাপমান উচ্চ থাকে।

গ্লাস প্রদীপ ভেকুয়াম রাখা হয় বা অর্গন এর মতো অচল গ্যাস দ্বারা পূর্ণ করা হয় যাতে তারের চালু সময় তারের উদ্গম কমানো যায়। কিন্তু গ্লাস প্রদীপের অভ্যন্তরে অচল গ্যাসের সঞ্চালন প্রবাহের কারণে তারের তাপ হারানোর সম্ভাবনা বেশি থাকে।

আবার ভেকুয়াম হল তাপের একটি বড় বিচ্ছিন্নক, কিন্তু এটি তারের চালু সময় তারের উদ্গম ত্বরান্বিত করে। গ্যাস-পূর্ণ অন্তর্জাল প্রদীপের ক্ষেত্রে, 85% অর্গন এবং 15% নাইট্রোজেন ব্যবহার করা হয়। কখনও কখনও ক্রিপ্টন ব্যবহার করা হয় তারের উদ্গম কমানোর জন্য কারণ ক্রিপ্টন গ্যাসের অণু ওজন বেশ বেশি।

কিন্তু এর খরচ বেশি। প্রায় 80% বায়ুমন্ডলীয় চাপে গ্যাস প্রদীপে পূর্ণ করা হয়। 40 ওয়াটের বেশি রেটিংয়ের প্রদীপে গ্যাস পূর্ণ করা হয়। কিন্তু 40 ওয়াটের কম প্রদীপে গ্যাস ব্যবহার করা হয় না।

একটি অন্তর্জাল প্রদীপের বিভিন্ন অংশ নিচে দেখানো হলো।

অন্তর্জাল প্রদীপের তার

বর্তমানে, অন্তর্জাল প্রদীপ বিভিন্ন ওয়াটেজ রেটিংয়ে পাওয়া যায়, যেমন 25, 40, 60, 75, 100 এবং 200 ওয়াট ইত্যাদি। প্রদীপের বিভিন্ন আকৃতি রয়েছে, কিন্তু মূলত সবগুলোই গোলাকার। অন্তর্জাল প্রদীপের তার তৈরি করার জন্য মূলত তিনটি উপাদান ব্যবহৃত হয়, যেগুলো হল কার্বন, ট্যান্টালাম এবং টাঙ্স্টেন। কার্বন পূর্বে তার উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হত, কিন্তু বর্তমানে টাঙ্স্টেন সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়।

কার্বন তারের গলনাঙ্ক প্রায় 3500oC, এবং এর কাজের তাপমান প্রায় 1800oC হয়, তাই তারের উদ্গমের সম্ভাবনা খুবই কম। কার্বন তারের অন্তর্জাল প্রদীপ তারের উদ্গমের কারণে অন্ধকার হওয়া থেকে মুক্ত থাকে। তারের উদ্গমের কারণে তার উপাদানের অণু প্রদীপের গ্লাস প্রদীপের অভ্যন্তরীণ দেয়ালে জমা হয়, যার ফলে প্রদীপ অন্ধকার হয়।