পাতা:ভারতকোষ - দ্বিতীয় খণ্ড.pdf/৪৪

এক্‌স-রে

এক্‌স-রে

এই ধরনের কাজের জন্য d-র মান জানা আছে এইরূপ একটি ভাল কেলাসের প্রয়োজন। কেবলমাত্র প্রথম মাত্রার (ফার্স্ট অর্ডার) বর্ণালি পরীক্ষা উদ্দেশ্য হইলে, ব্র্যাগ-সমীকরণে n=1 ধরিতে হইবে; অর্থাৎ 2d sinθ = λ। এই সমীকরণ হইতে দেখা যাইতেছে যে এক্‌সরশ্মিতে বিভিন্ন তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের রশ্মি বর্তমান থাকিলে তাহারা কেলাস হইতে বিভিন্ন কোণে (θ) প্রতিফলিত হইবে এবং ফলে ফোটোগ্রাফিক প্লেটের বিভিন্ন স্থানে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রশ্মির ছাপ পড়িবে। ফোটোগ্রাফিক প্লেটের পরিবর্তে আয়ন-প্রকোষ্ঠ অথবা গাইগার-ম্যূলের কাউণ্টারও (‘কণাসন্ধানী যন্ত্র’ দ্র) ব্যবহার করা চলিতে পারে। এই জাতীয় গ্রাহক-যন্ত্রকে বৃত্তাকারে এমনভাবে ঘুরানো চাই যাহাতে কেলাসের তলের সহিত একস-রশ্মির θ কোণ উৎপন্ন করিলে গ্রাহক যন্ত্রের সহিত এক্‌স-রের কোণ 2θ হয়।

চিত্র ৫ক: নিরবচ্ছিন্ন বিকিরণের উপরে বিচ্ছিন্ন লাইন বর্ণালি

 দেখিতে পাওয়া যায় (চিত্র ^৫ক) এইভাবে গৃহীত এক্‌স-রে বর্ণালির চিত্রে নিরবচ্ছিন্ন তরঙ্গ-দৈর্ঘ্যের বিকিরণের উপর তাহা অপেক্ষা তীব্রতর কতকগুলি বিচ্ছিন্ন তরঙ্গ-দৈর্ঘ্যের লাইন আত্মপ্রকাশ করে। এই লাইনগুলি কয়েকটি নির্দিষ্ট শ্রেণীতে বিভক্ত। একটি নির্দিষ্ট মৌলের (এলিমেণ্ট) ক্ষেত্রে প্রথম শ্রেণীতে থাকে সর্বাপেক্ষা ছোট তরঙ্গ-দৈর্ঘ্যের কয়েকটি লাইন। ইহাদের বলা হয় K শ্রেণী। লাইনগুলি সাধারণতঃ জোড়ায় জোড়ায় থাকে, যেমন Kα₁α₂, Kβ₁β₂ ইত্যাদি। Kα লাইন তীব্রতায় সর্বাপেক্ষা জোরালো। ইহার পর বৃহত্তর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের অভিমুখে দেখা যায় L শ্রেণীর কতকগুলি লাইন। আরও দীর্ঘ তরঙ্গ-দৈর্ঘ্যের অঞ্চলে অবস্থান করে M, N ইত্যাদি শ্রেণীর লাইন।

 মৌল হইতে নির্গত দৃশ্যমান আলোক-রশ্মির বর্ণালির সহিত সেই মৌলের এক্‌স-রের বর্ণালির প্রধান পার্থক্য হইল, প্রথমোক্ত বর্ণালিতে যেমন অসংখ্য লাইন দেখা যায়, দ্বিতীয়োক্ততে তেমন নহে। সংখ্যাল্পতা ছাড়া এক্‌স-রে
চিত্র ৫খ: লাইনগুলির বিভিন্ন শ্রেণীবিভাগ বর্ণালির আর একটি প্রধান বৈশিষ্ট্য এই যে, প্রত্যেক মৌলের ক্ষেত্রে K, L, M ইত্যাদি শ্রেণীগত লাইনের ধরন এক। যেমন সোডিয়াম, পটাসিয়াম প্রভৃতি হালকা মৌল হইতে শুরু করিয়া টাংস্টেন, স্বর্ণ, সিসা, ইউরেনিয়াম প্রভৃতি ভারি মৌল পর্যন্ত প্রত্যেকেরই K শ্রেণীতে এক জোড়া Kα, এক জোড়া Kβ ইত্যাদি লাইন থাকে। বিভিন্ন মৌলের ক্ষেত্রে প্রভেদ শুধু তরঙ্গ দৈর্ঘ্যে।

 মোজ্‌লের নিয়ম: মৌলের বিভিন্নতার সঙ্গে নির্দিষ্ট শ্রেণীর এক্‌স-রে লাইনের তরঙ্গ-দৈর্ঘ্যের প্রভেদের একটি সুনির্দিষ্ট সম্বন্ধ আবিষ্কার করেন মোজ্‌লে (১৯১৩ খ্রীষ্টাব্দ)। তিনি দেখান, মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা (অ্যাটমিক নাম্বার) Z বাড়িয়া যাইবার সঙ্গে সঙ্গে এক্‌স-রে বর্ণালির নির্দিষ্ট লাইনের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য হ্রাসপ্রাপ্ত হয়। λ তরঙ্গদৈর্ঘ্য হইলে নিয়মটি এইরূপ:

L/√λ ∝ (Z-b)

b একটি ধ্রুবক।

 পরমাণুর আভ্যন্তরীণ গঠন এবং কেন্দ্রকের (নিউক্লিয়াস) বাহিরে ইলেকট্রনগুলি কিভাবে অবস্থান করে এই জাতীয় সমস্যার সমাধানে মোজ্‌লের গবেষণা বিশেষ ফলপ্রস্থ হইয়াছিল।

 এক্‌স-রে বর্ণালির ব্যাখ্যা: কোয়াণ্টাম মতবাদের পরিপ্রেক্ষিতে দৃশ্যমান আলোকের বর্ণালির যে ব্যাখ্যা নীল্স বোর দিয়াছিলেন (‘কোয়াণ্টাম থিওরি’ দ্র) তাহার ভিত্তিতে এক্‌স-রে বর্ণালির বৈশিষ্ট্য সহজেই বুঝিতে পারা যায়। এক্‌স-রের ক্ষেত্রে ইলেকট্রন-শক্তির অবস্থান্তর ঘটে কেন্দ্রকের নিকটবর্তী বিভিন্ন শক্তিস্তরে (এনার্জি লেভেল) নিবদ্ধ ইলেকট্রনগুলির মধ্যে। পাউলির নিয়ম অনুযায়ী নির্দিষ্ট শক্তিস্তরে নির্দিষ্ট সংখ্যক ইলেকট্রন অবস্থান করিতে পারে। যেমন কেন্দ্রকের সর্বাপেক্ষা কাছের স্তর K-তে মাত্র দুইটি ইলেকট্রন থাকিতে পারে; তাহার পরের

২৫