আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সূচনা

অধ্যায় ৮ - সকল সূত্র ও টেকনিক

টাইপ ১: বিশেষ আপেক্ষিকতা (Relativity)

সময়, দৈর্ঘ্য এবং ভরের পরিবর্তন। এখানে \( t_0, L_0, m_0 \) হলো নিশ্চল অবস্থার মান।

$$ t = \frac{t_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} $$ কাল দীর্ঘায়ন (Time Dilation)
$$ L = L_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} $$ দৈর্ঘ্য সংকোচন (Length Contraction)
$$ m = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} $$ ভরের আপেক্ষিকতা (Mass Variation)
$$ \rho = \frac{\rho_0}{1 - \frac{v^2}{c^2}} $$ ঘনত্বের পরিবর্তন
💡 মনে রাখার টেকনিক:
  • \( t > t_0 \) : গতিশীল ঘড়ি ধীরে চলে (সময় বেশি লাগে)।
  • \( L < L_0 \) : গতিশীল বস্তুর দৈর্ঘ্য ছোট দেখায়।
  • \( m > m_0 \) : গতিশীল অবস্থায় ভর বৃদ্ধি পায়।
টাইপ ২: ভর-শক্তি সম্পর্ক
$$ E = m c^2 = \frac{m_0 c^2}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} $$ মোট শক্তি (Total Energy)
$$ E_k = (m - m_0)c^2 $$ আপেক্ষিক গতিশক্তি (Relativistic KE)
$$ E^2 = p^2 c^2 + m_0^2 c^4 $$ ভরবেগ ও শক্তির সম্পর্ক
⚠️ সতর্কতা: আলোর কাছাকাছি বেগের ক্ষেত্রে \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \) ব্যবহার করা যাবে না। অবশ্যই \( E_k = E - E_0 \) ব্যবহার করতে হবে।
টাইপ ৩: আলোক-তড়িৎ ক্রিয়া
$$ E = W_0 + K_{max} $$ $$ hf = hf_0 + \frac{1}{2} m v_{max}^2 $$ আইনস্টাইনের আলোক-তড়িৎ সমীকরণ
$$ W_0 = hf_0 = \frac{hc}{\lambda_0} $$ কার্য অপেক্ষক (Work Function)
$$ K_{max} = e V_s $$ নিবৃতি বিভব (Stopping Potential)
টাইপ ৪: কম্পটন ক্রিয়া ও ডি-ব্রগলি তরঙ্গ
$$ \Delta \lambda = \lambda' - \lambda = \frac{h}{m_0 c} (1 - \cos \phi) $$ কম্পটন সরণ (Wavelength Shift)
$$ \lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv} $$ ডি-ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য
$$ \lambda = \frac{h}{\sqrt{2mK}} $$ গতিশক্তি দেওয়া থাকলে
📌 \( \phi \) হলো ফোটনের বিক্ষেপণ কোণ (Scattering angle)।
টাইপ ৫: প্রয়োজনীয় ধ্রুবক ও একক
ধ্রুবক মান (SI Unit)
প্লাঙ্ক ধ্রুবক (\( h \)) \( 6.626 \times 10^{-34} \text{ Js} \)
আলোর বেগ (\( c \)) \( 3 \times 10^8 \text{ ms}^{-1} \)
ইলেকট্রনের ভর (\( m_e \)) \( 9.11 \times 10^{-31} \text{ kg} \)
1 eV (Energy) \( 1.6 \times 10^{-19} \text{ J} \)
Compton Constant (\( \frac{h}{m_ec} \)) \( 2.43 \times 10^{-12} \text{ m} \)
Back to Chapter