লেজার রশ্মি কি? লেজার রশ্মির বৈশিষ্ট্য ও ব্যবহার গুলো কি কি?

লেজার রশ্মি কি?

লেজার শব্দটি হল "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" এর সংক্ষিপ্ত রূপ। বাংলায় এর অর্থ হল "বিকিরণের উত্তেজিত নিঃসরণের দ্বারা আলোক বিবর্ধন"। লেজার রশ্মি (Laser Beam) হলো অত্যন্ত সংকীর্ণ, তীব্র এবং একমুখী আলোর রশ্মি। সহজ কথায়, লেজার হল এক ধরনের আলোর উৎস যা খুবই তীব্র, একই দিকে নির্গত হয় এবং একই রঙের হয়।

এটি একটি বিশেষ প্রযুক্তির মাধ্যমে তৈরি করা হয়, যা আলোকে একই ফ্রিকোয়েন্সি ও পর্যায়ে এনে তীব্র রশ্মি তৈরি করে।

লেজার রশ্মির বৈশিষ্ট্য গুলো কি কি?

লেজার রশ্মি সাধারণ আলোর তুলনায় অনেক বেশি বিশেষ ধরনের একটি আলো। এর কয়েকটি অনন্য বৈশিষ্ট্য হল:

১. একরঙা (Monochromatic): লেজার রশ্মি একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো দিয়ে গঠিত। অর্থাৎ, এটি একই রঙের আলো। সূর্যের আলো বা বাল্বের আলো বিভিন্ন রঙের আলোর মিশ্রণ, কিন্তু লেজার রশ্মি শুধুমাত্র একই রঙের আলো দিয়ে তৈরি। লেজার রশ্মি একটিমাত্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো ধারণ করে। লেজার রশ্মি একধরনের নির্দিষ্ট রঙের আলো তৈরি করে। উদাহরণ: হিলিয়াম-নিয়ন লেজার লাল রঙের আলো উৎপন্ন করে।

২. সুসংগত (Coherent): লেজার রশ্মির সবকটি তরঙ্গ একই ধরনের তালে ওবেয় করে। এদেরকে সুসংগত বলা হয়। 

৩. সংকীর্ণ ক্ষেত্র (Narrow Beam): লেজার রশ্মি খুবই সংকীর্ণ এবং দূর পর্যন্ত ছড়িয়ে পড়ে না। এ কারণে লেজার রশ্মিকে দূরবর্তী বস্তুতে ফোকাস করা খুব সহজ।

৪. উচ্চ তীব্রতা: লেজার রশ্মি খুবই শক্তিশালী হয়। এ কারণে এটি দূরবর্তী বস্তুকে কাটতে, গরম করতে বা আলোকিত করতে ব্যবহৃত হয়।

৫. সমবিন্দুতা (Coherence): লেজার রশ্মির আলোকতরঙ্গগুলো একই পর্যায়ে থাকে। এই গুণাবলীর কারণে এটি একসঙ্গে এবং নিয়ন্ত্রিতভাবে কাজ করে। সমবিন্দুতা লেজারকে অত্যন্ত শক্তিশালী করে তোলে।

৬. তীব্রতা (High Intensity): লেজার রশ্মি অত্যন্ত শক্তিশালী এবং তীব্র হয়। এটি কম শক্তি হারিয়ে দীর্ঘ দূরত্ব পর্যন্ত যেতে পারে।

৭. নিম্ন বিকিরণ (Low Divergence): লেজার রশ্মি প্রায় সমান্তরাল থাকে এবং খুব সামান্য ছড়ায়। এটি দূরত্বে লক্ষ্যবস্তুতে উচ্চ নির্ভুলতার সঙ্গে আলো সরবরাহ করতে সক্ষম।

৮. শক্তি নিয়ন্ত্রণের ক্ষমতা (Power Control): লেজার রশ্মির শক্তি প্রয়োজন অনুযায়ী বাড়ানো বা কমানো যায়। এটি বিভিন্ন কাজের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

৯. মডুলেশন (Modulation): লেজার রশ্মি সহজেই মডুলেট করা যায়। এটি যোগাযোগ প্রযুক্তিতে ব্যবহারের জন্য উপযোগী।

১০. ন্যূনতম ক্ষয় (Minimal Loss): লেজার রশ্মি খুব কম শক্তি ক্ষয়ের মাধ্যমে নির্দিষ্ট কাজ সম্পন্ন করতে পারে। এটি দীর্ঘ সময় ব্যবহারের জন্য কার্যকর।

১১. একমুখী (Unidirectional): লেজার রশ্মি একটি নির্দিষ্ট দিকে চলে এবং ছড়ায় না। সাধারণ আলো বিভিন্ন দিকে ছড়ালেও লেজার রশ্মি সরলরেখায় কেন্দ্রীভূত থাকে।

লেজার রশ্মির এই বৈশিষ্ট্যগুলো একে চিকিৎসা, শিল্প, গবেষণা, এবং সামরিক ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তি হিসেবে প্রতিষ্ঠিত করেছে।

আরও পড়ুনঃ ডায়নামো কি? ডায়নামো কিভাবে কাজ করে? ডায়নামো সম্পর্কে বিস্তারিত জানুন

লেজার রশ্মির ব্যবহার:

লেজার রশ্মি আধুনিক প্রযুক্তিতে বহুমুখী ব্যবহারের জন্য পরিচিত। এর তীব্রতা, নির্ভুলতা এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্যতার কারণে বিভিন্ন ক্ষেত্রে এটি ব্যবহৃত হয়।

লেজার রশ্মি, তার একক রঙ, তীব্রতা এবং সরল রেখায় চলার কারণে বিভিন্ন ক্ষেত্রে অসংখ্য ব্যবহার হয়ে আসছে। আসুন দেখি আমাদের দৈনন্দিন জীবনের কোন কোন ক্ষেত্রে লেজার ব্যবহৃত হয়:

১. চিকিৎসা ক্ষেত্রে:

• চোখের চিকিৎসা: লেসিক (LASIK) সার্জারিতে চোখের দৃষ্টিশক্তি সংশোধন এ লেজার ব্যবহৃত হয়। ময়োপিয়া, হাইপারোপিয়া, অ্যাস্টিগম্যাটিজম ইত্যাদি চোখের সমস্যার চিকিৎসায় লেজার ব্যবহৃত হয়।

• অস্ত্রোপচার: মস্তিষ্কের টিউমার অপসারণ, ক্যান্সার কোষ ধ্বংস, এবং মাইক্রো সার্জারিতে।

• ত্বক চিকিৎসা: ত্বকের দাগ, ব্রণ, চুল অপসারণ, চুলের বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণ, ট্যাটু অপসারণ,  ইত্যাদিতে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• দাঁতের চিকিৎসা: ক্যাভিটি অপসারণ এবং দাঁতের ফিলিং এ লেজার রশ্মি ব্যবহার করা হয়। দাঁতে ফাঁক পূরণ, দাঁতের ক্ষয় রোধ ইত্যাদিতে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• ক্যান্সার চিকিৎসা: কিছু ধরনের ক্যান্সারের চিকিৎসায় লেজার ব্যবহৃত হয়।

২. শিল্প ক্ষেত্রে:

• কাটিং ও ওয়েল্ডিং: ধাতু, প্লাস্টিক, কাঠ এবং অন্যান্য কঠিন পদার্থ কাটা বা জোড়া লাগানোর জন্য লেজার ব্যবহৃত হয়।

• মেটাল প্রক্রিয়াজাতকরণ: গহনা তৈরি এবং সূক্ষ্ম কাজের জন্য লেজার ব্যবহৃত হয়।

• মুদ্রণ: থ্রিডি প্রিন্টিং ও লেজার গ্রাভিং এ লেজার ব্যবহৃত হয়।।

• ড্রিলিং: ছোট ছোট ছিদ্র করতে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• মার্কিং ও এনগ্রেভিং: পণ্যে চিহ্ন বা লেখা লেখার জন্য ও বিভিন্ন চিত্র অংকনের কাজে লেজার ব্যবহৃত হয়।

৩. গবেষণা ক্ষেত্রে:

• স্পেকট্রোস্কোপি: রাসায়নিক উপাদান শনাক্ত করতে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• আলোর গবেষণা: আলোর প্রকৃতি ও বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• পারমাণবিক গবেষণা: পারমাণবিক বিক্রিয়া বিশ্লেষণে লেজার ব্যবহৃত হয়।

৪. যোগাযোগ ও তথ্য প্রযুক্তি:

• ফাইবার অপটিক্স: দ্রুত ডেটা আদান-প্রদানে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• বারকোড স্ক্যানার: সুপারমার্কেট ও স্টোরে তথ্য স্ক্যানিংয়ে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• ডেটা স্টোরেজ: সিডি(CD), ডিভিডি(DVD), ব্লু-রে ডিস্ক ইত্যাদিতে তথ্য সংরক্ষণ করতে লেজার ব্যবহৃত হয়। অর্থাৎ ডাটা রিডিং ও রাইটিংয়ে লেজার প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়।

৫. সামরিক ক্ষেত্রে:

• লেজার অস্ত্র: লক্ষ্য নির্ধারণ এবং ধ্বংস করার জন্য লেজার ব্যবহৃত হয়।

• লক্ষ্য নির্ধারণ: দূরবর্তী লক্ষ্যকে নির্ভুলভাবে লক্ষ্যবস্তু করতে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• রাডার প্রতিরোধ: শত্রুপক্ষের রাডার ব্লক করতে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• নির্দেশনা: ক্ষেপণাস্ত্রের সঠিক দিকনির্দেশে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• হাতিয়ার: কিছু ধরনের হাতিয়ারে লেজার ব্যবহৃত হয়।

৬. দৈনন্দিন ব্যবহার:

• লেজার প্রিন্টার: ডকুমেন্ট প্রিন্টিংয়ে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• প্রেজেন্টেশন পয়েন্টার: শিক্ষাপ্রতিষ্ঠান বা অফিসে লেজার ব্যবহৃত হয়।

• বিনোদন: লেজার শো ও থিয়েটারে আলোর খেলা বা লাইট ইফেক্ট, থ্রি-ডি হোলোগ্রাম, গেমিং সিস্টেম, হোলোগ্রাফি ইত্যাদিতে লেজার ব্যবহৃত হয়।

৭. পরিবহন ও ন্যাভিগেশন:

• LiDAR প্রযুক্তি: সেল্ফ-ড্রাইভিং গাড়ি ও ড্রোনে লেজার ব্যবহার হয়।

৮. অন্যান্য ক্ষেত্র:

• দূরত্ব নির্ধারণ: বিভিন্ন স্থানে দূরত্ব মাপার জন্য লেজার ব্যবহৃত হয়।

লেজার রশ্মি তার নির্ভুলতা, শক্তি এবং বহুমুখী প্রয়োগের জন্য চিকিৎসা, শিল্প, গবেষণা, এবং দৈনন্দিন জীবনে অপরিহার্য হয়ে উঠেছে। এর নতুন নতুন ব্যবহার প্রতিনিয়ত উন্নত প্রযুক্তির সম্ভাবনা সৃষ্টি করছে। লেজার রশ্মি তার বিশেষ বৈশিষ্ট্যের কারণে বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। লেজার প্রযুক্তির উন্নতির সাথে সাথে এর ব্যবহার আরো ব্যাপক হবে বলে আশা করা যায়।

আরও পড়ুনঃ জেনেরেটর কি? জেনারেটরে কি কি সমস্যা হয়? জেনারেটর সম্পর্কে বিস্তারিত জানুন

লেজার রশ্মি কীভাবে কাজ করে?

লেজার রশ্মি একটি খুবই বিশেষ ধরনের আলো, যা তার উচ্চ তীব্রতা, একই দিকে নির্গত হওয়া এবং একই রঙের হওয়ার জন্য পরিচিত।

লেজার শব্দটির পূর্ণ রূপ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation। বাংলায় এর অর্থ হল "বিকিরণের উত্তেজিত নিঃসরণের দ্বারা আলোক বিবর্ধন"।

লেজার রশ্মি যেভাবে কাজ করে:

1. লেজার মাধ্যম: প্রথমে একটি নির্দিষ্ট ধরনের উপাদান ব্যবহার করা হয়, যাকে লেজার মাধ্যম বলা হয়। এই মাধ্যমটি হতে পারে গ্যাস, তরল, বা একটি কঠিন পদার্থ।

2. শক্তি সরবরাহ: এই মাধ্যমকে একটি শক্তি উৎস (যেমন বিদ্যুৎ বা আলো) দিয়ে উত্তেজিত করা হয়। এই শক্তি মাধ্যমের পরমাণু বা অণুগুলিকে উচ্চ শক্তিস্তরে উন্নীত করে।

3. উত্তেজিত নিঃসরণ: উচ্চ শক্তিস্তরে উন্নীত পরমাণু বা অণুগুলি আবার নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে আসার সময় ফোটন (আলোর কণা) নির্গত করে।

4. প্রতিফলন ও বিবর্ধন: এই ফোটনগুলি একটি গহ্বরে আটকে থাকে, যেখানে দুটি আয়না থাকে। এই আয়নার মধ্যে ফোটনগুলি আগা-পিছা করে চলে এবং প্রতিবার যখন ফোটন মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যায়, তখন আরও ফোটন তৈরি হয়। এভাবে ফোটনের সংখ্যা বাড়তে থাকে এবং একটি শক্তিশালী, একরঙা লেজার রশ্মি তৈরি হয়।

5. নির্গমন: এক আয়না আংশিকভাবে প্রতিফলিত করে এবং কিছু ফোটনকে বাইরে বের হতে দেয়। এই ফোটনগুলিই হল লেজার রশ্মি।

আরও পড়ুনঃ রেফ্রিজারেটর কি? কত প্রকার ও কি কি? রেফ্রিজারেটর সম্পর্কে বিস্তারিত জানুন

লেজার রশ্মির প্রকারভেদ:

লেজার, তার কাজের পদ্ধতি, ব্যবহৃত মাধ্যম এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন প্রকারের হয়। আসুন বিভিন্ন ধরনের লেজার সম্পর্কে জেনে নেওয়া যাক:

১. লেজার মাধ্যমের উপর ভিত্তি করে:

• গ্যাস লেজার: এই ধরনের লেজারে গ্যাসকে লেজার মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, হিলিয়াম-নিয়ন লেজার, আর্গন লেজার ইত্যাদি।

• তরল লেজার: এই লেজারে তরল পদার্থকে লেজার মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ডাই লেজার।

• কঠিন অবস্থা লেজার: এই লেজারে কঠিন পদার্থকে লেজার মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, রুবি লেজার, নিয়োডিয়াম লেজার ইত্যাদি।

• সেমিকন্ডাক্টর লেজার: এই লেজারে অর্ধপরিবাহী পদার্থকে লেজার মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা হয়। এই ধরনের লেজার কম খরচে এবং ছোট আকারের হয়। উদাহরণস্বরূপ, ডায়োড লেজার।

• ফাইবার লেজার: এই লেজারে অপটিক্যাল ফাইবারকে লেজার মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা হয়। এই লেজার উচ্চ শক্তি এবং দক্ষতার জন্য পরিচিত।

২. কাজের পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে:

• পালসড লেজার: এই লেজার আলোর খুব ছোট ছোট পালস বা ধাক্কা তৈরি করে।

• চলমান তরঙ্গ লেজার: এই লেজার ক্রমাগত আলোর রশ্মি উৎপন্ন করে।

৩. তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর ভিত্তি করে:

• দৃশ্যমান লেজার: এই লেজার মানুষের চোখে দৃশ্যমান আলো উৎপন্ন করে। ব্যবহার: লেজার শো এবং যোগাযোগ।

• অতিবেগুনি লেজার: এই লেজার অতিবেগুনি রশ্মি উৎপন্ন করে।

• ইনফ্রারেড লেজার (Infrared Laser): দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো উৎপন্ন করে। ব্যবহার: গরম করা এবং সামরিক কাজে। 

• আল্ট্রাভায়োলেট লেজার (Ultraviolet Laser): ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো উৎপন্ন করে। ব্যবহার: মাইক্রোপ্রসেসিং এবং চিকিৎসা।

লেজার রশ্মি কে আবিষ্কার করেন?

লেজার রশ্মি আবিষ্কারের পেছনে একাধিক বিজ্ঞানীর অবদান রয়েছে।

থিওডোর এইচ. মেইম্যান (Theodore H. Maiman) ১৯৬০ সালে প্রথম কার্যকরী লেজার তৈরি করেন। তিনি রুবি ক্রিস্টাল ব্যবহার করে প্রথম লেজার রশ্মি তৈরি করেন, যা আধুনিক লেজার প্রযুক্তির ভিত্তি স্থাপন করে। 

তবে লেজারের তত্ত্বগত ভিত্তি স্থাপন করেন:  

আলবার্ট আইনস্টাইন (Albert Einstein) ১৯১৭ সালে "Stimulated Emission of Radiation" তত্ত্ব প্রস্তাব করেছিলেন।

চার্লস টাউনস (Charles H. Townes) এবং আর্থার শাওলো (Arthur Schawlow) ১৯৫৮ সালে লেজার সম্পর্কিত আরও গবেষণা করে এর সম্ভাবনা দেখান।

সুতরাং, লেজারের তাত্ত্বিক ভিত্তি আইনস্টাইন স্থাপন করলেও, থিওডোর মেইম্যান প্রথম কার্যকরী লেজার রশ্মি আবিষ্কার করেন।

আরও পড়ুনঃ কম্পিউটার হার্ডওয়্যার কি? কম্পিউটার হার্ডওয়্যার পরিচিতি

লেজার রশ্মি কত সালে আবিষ্কৃত হয়?

থিওডোর এইচ. মেইম্যান (Theodore H. Maiman) ১৯৬০ সালে প্রথম কার্যকরী লেজার তৈরি করেন।

আরও পড়ুনঃ হাব ও সুইচ কাকে বলে? হাব ও সুইচের মধ্যে পার্থক্য কি? হাব ও সুইচ সম্পর্কে বিস্তারিত জানুন