টরিসেলির পরীক্ষা

Evangelista Torricelli. Line engraving by P. Anichinius. Wellcome V0005861

Torricelli Invented the mercury barometer, recorded in the books of Camille Flammarion (1923)

টরিসেলির পরীক্ষা ইতালীয় বিজ্ঞানী ইভানজেলিস্তা টরিসেলি (১৬০৮-১৬৪৭); ১৬৪৩ সালে পিসাতে আবিষ্কার করেন। তার পরীক্ষার উদ্দেশ্য প্রমাণ করা যে ভ্যাকুয়ামের উৎসটি বায়ুমণ্ডলীয় চাপ থেকে আসে।

টরিসেলির পরীক্ষা ও বায়ুমণ্ডলীয় চাপের পরিমাপ

পরীক্ষাটিতে ব্যবহার করা হয় বায়ু চাপ পরিমাপের জন্য একটি সহজ ব্যারোমিটার ,৭৫% পর্যন্ত পারদপূর্ণ নল। অনেকসময় টিউবের মধ্যে কোন বায়ু বুদবুদ থাকলে বের করে ফেলা আবশ্যক। তারপরে, আবার পরিষ্কার নলটি সম্পূর্ণভাবে পারদপূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত ভরা হয়। ব্যারোমিটারটি তারপর পারদ পূর্ণ থালার উপর উল্টা করে স্থাপন করা হয়। এর কারণ নলের ভিতরের পারদ না পরা পর্যন্ত পৃষ্ঠের মধ্যকার পারদের পার্থক্য এবং টিউবটিতে বায়ুমণ্ডলীয় চাপের প্রভাবের কারণে প্রভাবিত হয় না।

পদ্ধতি

প্রায় এক মিটার লম্বা, একমুখ খোলা এবং সুষম ব্যাসযুক্ত পুরু কাচের নল নিন। নলটি বিশুদ্ধপারদ দ্বারা পূর্ণ করে কাচনলের খোলামুখ আঙুল দিয়ে আটকিয়ে নলটিকে উল্টা করে একটি পারদপূর্ণ পাত্রের মধ্যে ডুবান। এবার আঙুল সরিয়ে নলকে খাড়া করে রাখার ব্যবস্থা করলে দেখা যাবে পারদ কিছুদূর নেমে এসে স্থির হয়ে দাঁড়িয়ে আছে। আপাতদৃষ্টিতে মনে হবে যে নলের ভিতরের পারদস্তম্ভ আপনা-আপনি দাঁড়িয়ে আছে, কিন্তু বাস্তবে তা নয়। বায়ুমণ্ডলীয় চাপের দরুন এরূপ হচ্ছে। পাত্রের পারদের উপর বায়ুমণ্ডল সর্বদা চাপ দিচ্ছে। এই চাপ পারদের মধ্য দিয়ে সঞ্চালিত হয়ে নলের ভিতরে উর্ধ্বমুখে ক্রিয়া করে। এই চাপই নলের ভিতরে পারদস্তম্ভকে ধরে রাখে।

এই চাপ না থাকলে অভিকর্ষের জন্য নলের ভিতরের পারদ নিচে নেমে আসত। সুতরাং বায়ুমণ্ডলীয় চাপ = নলের পারদ তম্ভের চাপ। সাধারণ ক্ষেত্রে নলের ভিতর যে পারদ তম্ভ থাকবে তার উচ্চতা প্রায় ৭৬ সে.মি. অর্থাৎ বায়ুমণ্ডলের চাপ ৭৬ সে.মি. উচু পারদ তম্ভকে ধরে রাখতে সক্ষম। এভাবে তরল স্তম্ভের উচ্চতা ব্যবহার করে বায়ুমণ্ডলীয় চাপের পরিমাপ করা যায়। কাচনলে যে পারদস্তম্ভ দাঁড়িয়ে থাকে তার উপর নলের বদ্ধপ্রান্ত পর্যন্ত স্থান শূন্য। এই শুন্য স্থানকে টরিসেলির শূন্যস্থান বলে। এখানে সামান্য পারদ বাষ্প থাকে। ।

ফলাফল

Demonstration of Torricelli pump at Questacon

টরিসেলি এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন পাত্রের উপর তরল পারদের পৃষ্ঠে উপস্থিত বায়ুমণ্ডলীয় চাপের দ্বারা যে টিউবের পারদকে স্হির থাকতে সাহায্য করে। তিনি আরও বিবৃতি দেন যে প্রতিদিন তরল স্তরের থেকে পরিবর্তনগুলি বায়ুমণ্ডলীয় চাপের পরিবর্তনের কারণে ঘটে। নলে খালি স্থানটিকে টরিসেলির শূন্যস্থান বলা হয়।

• ৭৬০ mmHg = ১ atm
• ১ atm = ১ ০১৩ mbar অথবা hPa
• ১ mbar অথবা hPa = ০.৭৫০২৪৬৭ mmHg

১ প্যাসকেল = ১ নিউটন/মিটার² (এস.আই একক) ১ হেক্টোপ্যাসকেল হচ্ছে ১০০ প্যাসকেল