পৃথিবীর চৌম্বকক্ষেত্র ও চৌম্বক উপাদান

একটি দন্ড চুম্বক নাও। এবার সেটা নিয়ে তুমি পৃথিবী ভ্রমণে বের হয়ে যাও। মজার ব্যাপার হল তুমি দেখবে দন্ড চুম্বক সবসময় পৃথিবীর উত্তর-দক্ষিণ মেরু বরাবর দিক করে থাকছে। তুমি নিশ্চয় অবাক হচ্ছো কে ? এই স্মার্টবুকে আমরা এই কেন এর উত্তর ই দিব!

১৬০০ সালের দিকে উইলিয়াম গিলবার্ট পৃথিবীর বিভিন্ন অঞ্চলে গিয়ে চৌম্বক ক্ষেত্রের মাপঝোক করেন আর দেখেন পুরো পৃথিবীটাই কেমন জানি চুম্বক এর মতো আচরণ করছে। এর প্রায় ২০০ বছর পর বিজ্ঞানী গাউস (gauss) গাণিতিক ভাবে প্রমাণ করে দেখান এই চৌম্বক এর উৎস পৃথিবীর কেন্দ্রে অথবা কেন্দ্রের খুব নিকটে।

কিন্তু পৃথিবীর কেন্দ্র যত উত্তপ্ত, তাতে সেখানে কোনো ধরণের স্থায়ী চুম্বক থাকা সম্ভব নয়। কিন্তু যেহেতু চুম্বক এর মতো কাজ করছে তাহলে কোনো ধরণের যুক্তি তো থাকার কথা এর চৌম্বকত্ব এর।

১৯৩৯ সালে ওয়াল্টার এল স্যাসার ( walter L Sasser ) একটা থিওরী দেন। তার মতে, পৃথিবীর ফ্লুইড কোর ( fluid core ) এ সৃস্ট ডাইনামো মেকানিজম এর জন্য চৌম্বকক্ষেত্রের সৃস্টি হয়।


মোবাইল স্ক্রিনের ডানে ও বামে swipe করে ব্যবহার করো এই স্মার্টবুকটি। পুরো স্ক্রিন জুড়ে দেখার জন্য স্লাইডের উপরে নিচে পাবে আলাদা একটি বাটন।


ভৌগোলিক মেরু


ড্রপ ডাউনগুলোতে ক্লিক করে জেনে নাও বিস্তারিত




পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র


পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র কে বুঝার জন্য আমরা পৃথিবীর কেন্দ্র বরাবর একটি দন্ড চুম্বকের অস্তিত্ব কল্পনা করে নিই। এই দন্ড চুম্বকের বলরেখা যেমন হবে, পৃথিবীর চৌম্বকক্ষেত্র এর বলরেখা ও একই রকমের ই হবে। যেহেতু চৌম্বক বলরেখা উত্তর মেরু থেকে দক্ষিণ মেরুর দিকে যায়, তাই পৃথিবীর ক্ষেত্রেও একই ঘটনা ঘটবে।

আমরা কোনো দন্ড চুম্বক ঝুলিয়ে দিলে সাধারণত একে ভূমির সাথে একদম অনুভূমিক ভাবে দেখবো না, দেখা যাবে কিছুটা হেলে আছে। দেখা যায়, কেবলমাত্র দুই মেরু তে চুম্বক শলাকা তার উলম্ব অবস্থানে স্থির থাকবে, আর নিরক্ষরেখায় চুম্বক শলাকা অনুভূমিক অবস্থানে থাকবে।


ভূ চুম্বকত্ব এর চৌম্বক উপাদান


কোনো স্থানে ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রাবল্য এর মান ও দিক সঠিকভাবে নির্ণয় করতে যেসকল রাশির প্রয়োজন হয়, তাদেরকে ভূ-চুম্বকত্বের চৌম্বক উপাদান বলে।


ভূ-চুম্বকত্বের চৌম্বক উপাদান



বিচ্যুতি ( Declination )


কোনো স্থানে পৃথিবীর ভৌগোলিক উত্তর এবং দক্ষিণ মেরুর মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত উলম্ব তলকে ভৌগোলিক মধ্যতল ( geographical meridian ) বলে। কোনো ঝুলন্ত চুম্বকের উত্তর ও দক্ষিণ মেরুর মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত উলম্ব তলকে চৌম্বক মধ্যতল ( magnetic meridian ) বলে।

কোনো নির্দিস্ট স্থানে চৌম্বক মধ্যতল এবং ভৌগোলিক মধ্যতল কে দুটো পরস্পরছেদী সরলরেখা হিসেবে দেখা যায়। এই দুই সরলরেখার মধ্যবর্তী যে কোণ, সে কোণ ই বিচ্যুতি ( declination) নামে পরিচিত। বিচ্যুতি পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানের জন্য বিভিন্ন হয়। নিরক্ষরেখায় বিচ্যুতি সর্বনিম্ন আর মেরুতে বিচ্যুতি সর্বোচ্চ।

নিচের এনিমেশন এ P পয়েন্টে NgSg হলো ভৌগোলিক মধ্যতল এবং NmSm হলো চৌম্বক মধ্যতল


বিনতি


কোনো স্থানে পৃথিবীর মোট চৌম্বক প্রাবল্যের অভিমূখ অনুভূমিক তলের সাথে যে কোণে অবস্থান করে তাকে ঐ স্থানের বিনতি বলে।

একটি চুম্বক শলাকা তার ভারকেন্দ্র থেকে মুক্তভাবে ঝুলিয়ে দেয়া হলে, আমরা দেখবো শলাকা ঠিক অনুভূমিক ভাবে নেই, একটু যেন নিচের দিকে ঝুকে আছে। এই ঝুকে থাকাটাই বিনতি নামে পরিচিত। উত্তর গোলার্ধে উত্তর মেরু এবং দক্ষিণ গোলার্ধে দক্ষিণ মেরু নিচের দিকে ঝুঁকে পড়ে।

মজার ব্যাপার হল, পৃথিবীর চৌম্বক মেরুদ্বয়ে বিনতি 90 ডিগ্রী এবং বিষুব অঞ্চলে বিনতি 0 ডিগ্রী। কেন এমন একটু ভেবে দেখো তো। বিনতিকে আমরা \(\delta\) দিয়ে প্রকাশ করে থাকি।


ভূ চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক উপাংশ


আমরা আগেই বিনতি নিয়ে পড়েছি, সেখানে আমরা দেখেছি বিনতি একটি কোণ করে ঝুঁকে থাকে।

পৃথিবীর যে চৌম্বক প্রাবল্য তাকে B দিয়ে প্রকাশ করা হয়। এর দুটো উপাংশ থাকবে-একটি অনুভূমিক উপাংশ এবং একটি উলম্ব উপাংশ। মোট ভূ চোম্বক প্রাবল্যের অনুভূমিক উপাংশকেই ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক প্রাবল্য বলে যাকে H দিয়ে প্রকাশ করা হয়।

এখন,

\(H = B\ cos\ δ\) এবং \(V = B\ sin\ δ\)

তাহলে, \(tan\ δ = \frac{V}{H}\)

এবং \(V^{2} + H^{2} = B^{2}\)



আশা করি, এই স্মার্ট বুকটি থেকে তোমরা পৃথিবীর চৌম্বকক্ষেত্র ও চৌম্বক উপাদান সম্পর্কে পরিষ্কার ধারণা পেয়েছো। 10 Minute School এর পক্ষ থেকে তোমাদের জন্য শুভকামনা রইলো।