পারদ থার্মোমিটারের গঠন

পারদ থার্মোমিটারের গঠন – পাঠটি কারিগরি শিক্ষা বোর্ড এর পলিটেকনিক এর “পদার্থবিজ্ঞান ২” বিষয়ের “থার্মোমিতি ” অধ্যায়ের একটি পাঠ। পদার্থবিজ্ঞান পদার্থ ও তার গতির বিজ্ঞান। বাংলায় “পদার্থবিজ্ঞান” শব্দটি একটি সমাসবদ্ধ পদ। “পদার্থ” ও “বিজ্ঞান” দুটি সংস্কৃত শব্দ নিয়ে এটি গঠিত। এর ইংরেজি পরিভাষা Physics শব্দটি গ্রিক φύσις (ফুঁসিস) অর্থাৎ “প্রকৃতি”, এবং φυσικῆ (ফুঁসিকে) অর্থাৎ “প্রকৃতি সম্পর্কিত জ্ঞান” থেকে এসেছে। পদার্থবিজ্ঞান বলতে বলা যেতে পারে এটা হলো গণিতের বাস্তব রূপ।

পারদ থার্মোমিটারের গঠন এবং নির্মাণ প্রণালির বর্ণনা

পদার্থের বিশেষ কতকগুলো ভৌত ধর্ম যেমন- প্রসারণ, বৈদ্যুতিক রোধ ইত্যাদি যেগুলো তাপীয় অবস্থার সাথে পরিবর্তন ঘটে তার উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরনের থার্মোমিটার বা তাপমাত্রা পরিমাপ যন্ত্র তৈরি করা হয়। এই সকল থার্মোমিটারে বিভিন্ন উপায়ে এর নিম্ন স্থিরাঙ্ক ও ঊর্ধ্ব স্থিরাঙ্ক গণনা করা হয় এবং মধ্যবর্তী মৌলিক ব্যবধান বিভিন্ন ভাগে

ভাগ করা হয়। নিম্নে একটি তরল থার্মোমিটারের (পারদ থার্মোমিটার) গঠন পদ্ধতি বর্ণনা করা হল ঃ

(ক) পারদ থার্মোমিটার বা তাপমান যন্ত্র (Mercury thermometer) :

পারদ একটি উজ্জ্বল, ভারী ও তাপ সুপরিবাহী তরল পদার্থ। তাপ প্রয়োগে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে পারদের আয়তন সুষমভাবে বৃদ্ধি পায়। পারদের এই ধর্মের উপর নির্ভর করে পারদ থার্মোমিটার বা তাপমান যন্ত্র তৈরি করা হয়েছে। 

বর্ণনা ঃ সূক্ষ্ম ও সুষম ছিদ্রের কাচের কৈশিক নল দিয়ে এই থার্মোমিটার তৈরি হয় (চিত্র ঃ ১.৪)। এই কৈশিক নলের এক প্রান্ত A বন্ধ থাকে।অপর প্রান্তে একটি বাল্‌ব B যুক্ত থাকে। এই বাল্‌ব পারদ দ্বারা পূর্ণ থাকে। থার্মোমিটারটির বাল্বটি কোনো বস্তুর সংস্পর্শে আসলে বস্তুটির তাপমাত্রায় পারদ উত্তপ্ত হয় এবং পারদের আয়তনের পরিবর্তন ঘটে। তখন পারদের শীর্ষ কাচ নলের গা বেয়ে উপরে বা নিচেই উঠানামা করে। কাচনলের গায়ে দাগাঙ্কিত তাপমাত্রার স্কেলে পারদের শীর্ষ অবস্থান ঐ বস্তুর তাপমাত্রা নির্দেশ করে।

(খ) নির্মাণ প্রণালি ঃ

চিত্রে (চিত্র ঃ ১.৫) প্রথমে পুরু দেওয়ালে সূক্ষ্ম ও সুষম ছিদ্রের একটি কৈশিক কাচনল নেওয়া হয়। নলের এক প্রান্তে একটি বাল্‌ব B থাকে এবং অপর প্রান্ত A খোলা থাকে। B বাল্‌বকে নিচের দিকে রেখে একটি স্ট্যান্ডের সাথে খাড়াভাবে আটকানো অবস্থায় খোলা মুখ A তে একটি ফানেল F বসানো হয়। ফানেলে কিছু বিশুদ্ধ ও শু পারদ ঢালা হয়। এই পারদ সরু নলের মধ্যে প্রবেশ করতে পারে না।

একটি স্পিরিট বাতি দিয়ে বাল্বটিতে অল্প তাপ দিলে বালব ও নলের ভিতর বায়ুর আয়তন বাড়ে এবং কিছু বায়ু A প্রাপ্ত দিয়ে বের হয়ে যায়। এখন B বালবটি ঠান্ডা করলে ভিতরের বায়ু ঠান্ডা এবং সংকুচিত হয়।

ভিতরের বায়ুচাপ বাইরের বায়ুচাপ অপেক্ষা কম থাকায় কিছু পারদ B বাবে প্রবেশ করে। এভাবে কয়েকবার ঠান্ডা গরম করলে বালবটি পারদ দ্বারা পরিপূর্ণ হয়। এখন বালবটি এমনভাবে গরম করতে হয় যেন পারদ ধীরে ধীরে উপরের দিকে উঠে কাচ নলের মধ্যের সমস্ত বায়ু বের করে দেয়। এই অবস্থায় কৈশিক নলের A প্রান্ত তীব্র সরু আগুনের শিখা দিয়ে গলিয়ে মুখ বন্ধ করা হয়। ধীরে ধীরে থার্মোমিটার ঠান্ডা করলে পারদ B বালবে ফিরে আসে এবং কাচ নলের ভিতর বায়ুশূন্য অবস্থায় থাকে।