পদার্থ বিজ্ঞান ব্যবহারিক ( স্লাইড ক্যালির্পাস ও স্ক্র গজ) Physics Practical

                                                                    মিটার স্কেল 

পরীক্ষাগারে দৈর্ঘ্য পরিমাপের সবচেয়ে সরল যন্ত্র হলো মিটার স্কেল। এর দৈর্ঘ্য 1 মিটার বা 100 সেন্টিমিটার। এজন্য একে মিটার স্কেল বলা হয়। এই স্কেলের এক পাশ সেন্টিমিটার এবং অপর পাশ ইঞ্চিতে দাগ কাটা থাকে। প্রত্যেক সেন্টিমিটারকে সমান দশ ভাগে ভাগ করা থাকে। এই প্রত্যেক ভাগকে বলা হয় 1 মিলিমিটার বা 0.1 সেন্টিমিটার। দণ্ডের অপর প্রান্তে স্কেলের যে দাগের সাথে মিশেছে তার পাঠ নিতে হবে। দণ্ডের দুই প্রান্তের পাঠের বিয়োগফল হলো দণ্ডের দৈর্ঘ্য। 

ভার্নিয়ার সেকল সাধারণ মিটার স্কেলে আমরা মিলিমিটার পর্যন্ত দৈর্ঘ্য মাপতে পারি। মিলিমিটারের ভগ্নাংশ যেমন 0.2 মিলিমিটার, 06 মিলিমিটার বা ০.৪ মিলিমিটার ইত্যাদি মাপতে হলে আমাদের ব্যবহার করতে হয় ভার্নিয়ার সেকল। গণিত শাস্ত্রবিদ পিয়েরে ভার্নিয়ার এ স্কেল আবিষ্কার করেন। তাঁর নামানুসারে এ স্কেলের নাম ভার্নিয়ার স্কেল। মূল স্কেলের ক্ষুদ্রতম ভাগের ভগ্নাংশের নির্ভুল পরিমাপের জন্য মূল স্কেলের পাশে যে ছোট আর একটি স্কেল ব্যবহার করা হয় তার নাম ভার্নিয়ার স্কেল। ভার্নিয়ার স্কেলকে মিটার স্কেলের সাথে ব্যবহার করে মিলিমিটারের ভগ্নাংশ সঠিকভাবে নির্ণয় করা যায়। ভার্নিয়ার স্কেল মূল বা প্রধান স্কেলের পাশে সংযুক্ত থাকে এবং প্রধান স্কেলের পাশ দিয়ে সামনে বা পেছনে সরানো যায়। ধরা যাক, একটি তার্নিয়ার স্কেলে দশটি ভাগ আছে তথা দশটি দাগ কাটা আছে। এই দশ ভাগ প্রধান স্কেলের নয়টি ক্ষুদ্রতম ভাগের সমান। প্রধান সে্কলের নয়টি ক্ষুদ্রতম ভাগ হলো 9 মিলিমিটার বা 0.9 সেন্টিমিটার। ভার্নিয়ার স্কেলের 10 ভাগ যেহেতু প্রধান স্কেলের 9 ক্ষুদ্রতম ভাগের সমান। সুতরাং ভার্নিয়ার স্কেলের ভাগগুলো প্রধান স্কেলের ক্ষুদ্রতম ভাগের চেয়ে সামন্য ছোট। প্রধান স্কেলের ক্ষুদ্রতম এক ভাগের চেয়ে ভার্নিয়ার স্কেলের এক ভাগ কতটুকু ছোট তার পরিমাণকে বলা হয় ভার্নিয়ার ধ্রুবক (Vernier Constant)। একে সাধারণত VC লেখা হয়। এক সূত্র দ্বারা ভার্নিয়ার ধ্রুবক নির্ণয় করা হয়।

 তা হলো, ভার্নিয়ার ধ্রুবক =s/n

এখানে ,  s = প্রধান স্কেলের ক্ষুদ্রতম ভাগের দৈর্ঘ্য = 1

n = ভার্নিয়ারের ভাগের সংখ্যা।

  এ ক্ষেত্রে  n = 10 ভাগ   এবং     s = 1 মিমি . ভার্নিয়ার ধ্রুবক =s/n = 1mm/ 10 = 0.1 মিমি = 0.01 সেমি 

কোনো কোনো সময় ভার্নিয়ার স্কেলের 20 ভাগ প্রধান স্কেলের 19 ক্ষুদ্রতম ভাগের সমান থাকে এবং প্রধান স্কেলের এক ক্ষুদ্রতম ভাগ 1 mm এর চেয়ে কম থাকে। ভার্নিয়ার ধ্রুবক পরিবর্তিত হয় কারন ভার্নিয়ার ধ্রুবক নির্ভর করে প্রধান স্কেল ও ভার্নিয়ার স্কেলের দাগ সংখ্যার  উপর।

                                                                       স্লাইড ক্যালিপার্স

                                                 

স্লাইড ক্যালিপাস ভার্নিয়ার ক্যালিপার্স। কারণ এই যন্ত্রে মাপজোখের বেলায় ভার্নিয়ার পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। একটি আয়তকার ইস্পাত সম্ভের গায়ে দাগ কেটে স্লাইড ক্যালিপার্সের মূল বা প্রধান স্কেল তৈরি করা হয়। প্রধান সেলের যে প্রান্তে শূন্য নাগ কাটা থাকে অর্থাৎ যে প্রান্ত থেকে স্কেলের সূচনা হয় সেই প্রান্তে একটি ধাতব চোয়াল জাটকানো থাকে। মূল স্কেলের ক্ষুদ্রতম ভাগের ভগ্নাংশের নির্ভুল পরিমাপের জন্য মূল স্কেলের গায়ে চোয়ালযুক্ত একটি ছোট স্কেল পরানো থাকে। এর নামই ভার্নিয়ার স্কেল।

 চোয়ালযুক্ত ভার্নিয়ার প্রধান স্কেলের উপর সামনে বা পেছনে সরানো যায়। এই স্কেলের সাথে একটি স্ক্রু থাকে। এই হূর সাহায্যে ভার্নিয়ার সেকলকে প্রধান স্কেলের গায়ে যে কোনো জায়গায় আটকিয়ে রাখা যায়। প্রধান স্কেলের চোয়াল এবং ভার্নিয়ার স্কেলের চোয়াল যখন লেগে থাকে তখন সাধারণত ভার্নিয়ার স্কেলের শূন্য দাগ প্রধান স্কেলের শূন্য দাগের সাথে মিলে যায়। ভার্নিয়ার সেকল ব্যবহার করে মিলিমিটারের ভগ্নাংশ সঠিকভাবে নির্ণয় করা যায়। উপরে ভার্নিয়ার স্কেল পরিচ্ছদে বর্ণিত উপায়ে স্লাইড ক্যালিপার্সের ভার্নিয়ার ধ্রুবক নির্ণয় করা হয়।

                                                   স্লাইড ক্যালিপার্সের সাহায্যে পরিমাপ

 

মনে করা যাক, কোনো একটি দণ্ডের দৈর্ঘ্য বের করতে হবে। দণ্ডটিকে রাইড ক্যালিপার্সের চোয়াল দুটির মাঝখানে স্থাপন করতে হয়। ভার্নিয়ার স্কেলের সাথে লাগানো চোয়াল ঠেলে সামনে আনতে হয় যাতে প্রধান স্কেলের চোয়াল ও ভার্নিয়ারের চোয়াল বস্তুটিকে বিপরীত দিক থেকে স্পর্শ করে। দণ্ডটির বাম প্রাস্ত প্রধান সেকলের শূন্য (0) দাগের সাথে মিলিয়ে ভার্নিয়ারটি সামনে বা পেছনে সরিয়ে দণ্ডের ডান প্রান্তের সাথে মিলানো হয়। মনে করা যাক, দণ্ডের ডান প্রান্ত স্কেলের M মিমি দাগ অতিক্রম করেছে। তাহলে এর দৈর্ঘ্য M ও (M + 1) মিমি এর মাঝামাঝি। এই M মিমি-এর চেয়ে বাড়তি দৈর্ঘ্য ভার্নিয়ার ব্যবহার করে বের করতে হবে। এর দৈর্ঘ্যটুকু হবে ভার্নিয়ার পাঠ। এবার দেখতে হবে ভার্নিয়ারের কোন দাগটি প্রধান স্কেলের কোনো একটি দাগের সাথে মিলেছে। যদি কোনো দাগ না মিলে থাকে, তাহলে দেখতে হবে ভার্নিয়ারের কোন দাগটি প্রধান স্কেলের কোনো একটি দাগের সাথে সবচেয়ে কাছাকাছি হয়েছে। ভার্নিয়ার সেকলের এই দাগই হবে ভার্নিয়ারের সমপাতন। মনে করা যাক, ভার্নিয়ারের / নম্বর সাগটি প্রধান স্কেলের একটি দাগের সাথে মিলেছে বা কাছাকাছি হয়েছে। সুতরাং যন্ত্রের ভার্নিয়ার ধ্রুবক VC হলে 

দণ্ডের দৈর্ঘ্য     =      প্রধান স্কেল পাঠ + ভার্নিয়ার স্কেল পাঠ

                        =       প্রধান স্কেল পাঠ + ভার্নিয়ার সমপাতন * ভার্নিয়ার ধ্রুবক