ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତବାଦ

**ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତବାଦ** (ଈଂରାଜୀରେ **Wave–particle duality**) ପ୍ରମାତ୍ର ବିଜ୍ଞାନର ଏକ ମତବାଦ ଯାହା ଅନୁସାରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ କ୍ଷୁଦ୍ର କଣିକାଠାରେ କିଛି ତରଙ୍ଗ ପ୍ରକୃତି ମଧ୍ୟ ରହିଥାଏ । ତେଣୁ ପାରମ୍ପରିକ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ତରଙ୍ଗ ଓ କଣିକା ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ବୋଲି ଯେଉଁ ପ୍ରବାଦ ରହିଥିଲା ତାହା ପ୍ରମାତ୍ର ବିଜ୍ଞାନରେ ଏକ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ମତବାଦ ରୂପେ ପ୍ରକାଶ ପାଇଲା । ଏହି ସମ୍ପର୍କରେ ଆଲବର୍ଟ ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍ ଲେଖିଥିଲେ :

ମୂଳ ଲେଖା : 

ମ୍ୟାକ୍ସ୍ ପ୍ଲାଂକ୍, ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍, ଲୁଇ ଡି ବ୍ରୋଗ୍ଲି, ଆର୍ଥର୍ କ୍ରମ୍ପଟନ୍, ନିଲ୍‍ସ୍ ବୋର୍ ଓ ଅନ୍ୟ ବହୁ ବୈଜ୍ଞାନିକଙ୍କ ଗବେଷଣାରୁ ଜଣା ପଡ଼ିଥିଲା ଯେ ପ୍ରତ୍ୟେକ କଣିକାର କିଛି ତରଙ୍ଗୀୟ ପ୍ରକୃତି ରହିଛି ଓ ତରଙ୍ଗରେ ମଧ୍ୟ କିଛି କଣିକା ପ୍ରକୃତି ନିହିତ ଥାଏ । ଏହି ତତ୍ତ୍ୱ କେବଳ ମୌଳିକ କଣିକା ଓ ଅବ-ପାରମାଣବିକ କଣିକା ନୁହେଁ ବରଂ ପରମାଣୁ ଓ ଅଣୁ ପରି କଣିକାଙ୍କ ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ପ୍ରଯୁଜ୍ୟ । ଖାଲି ଆଖିକୁ ଦେଖାଯାଉଥିବା କଣିକାମାନଙ୍କ ତରଙ୍ଗ ଦୈର୍ଘ୍ୟ ଅତି କମ୍ ହୋଇଥିବାରୁ ଏହାକୁ ଚିହ୍ନଟ କରିବା କଷ୍ଟକର ହୋଇଥାଏ ।

ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତବାଦକୁ ଗ୍ରହଣ କରାଯାଇଛି ସତ, କିନ୍ତୁ ବର୍ତ୍ତମାନ ସୁଦ୍ଧା ଏହାର ଅର୍ଥ ଓ କାରଣର ସନ୍ତୋଷଜନକ ଉତ୍ତର ମିଳିପାରିନାହିଁ । 

ଏପରି ଦ୍ୱୈତବାଦ ପ୍ରକୃତିର ଏକ ମୌଳିକତା ବୋଲି ନିଲ୍‍ସ୍ ବୋର୍ ମତ ଦେଇଥିଲେ । ବିଭିନ୍ନ ଭୌତିକ ଅବସ୍ଥାନୁସାରେ କେବଳ କିଛି ପ୍ରମାତ୍ର ପଦାର୍ଥ କେତେବେଳେ ତରଙ୍ଗ ତ କେତେବେଳେ କଣିକା ପରି ବ୍ୟବହାର ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ । ଏପରି ଦ୍ୱୈତ ଗୁଣ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ଏକ ପରସ୍ପରର ପରିପୂରକ ସ୍ଥିତି ଦର୍ଶାଏ ବୋଲି ତାଙ୍କୁ ମନେ ହୋଇଥିଲା । ସ୍ଥାନ-କାଳ ପରିଧୀରେ ଦେଖାଯାଉଥିବା ଏପରି ପରିପୂରକତା ବା କାରଣ-ପ୍ରଭାବ ସମ୍ପର୍କକୁ ପ୍ରତ୍ୟାଖ୍ୟାନ କଲେ ହିଁ ପ୍ରମାତ୍ର ବିଜ୍ଞାନର ସତ୍ୟତା ଜାଣିହେବ ବୋଲି ନିଲ୍‍ସ୍ ବୋର୍ ଭାବିଥିଲେ ।

ୱେର୍ନର୍ ହାଇଜେନ୍‍ବର୍ଗ୍ ଏହି ବିଷୟରେ ଅଧିକ ଗବେଷଣା କରିଥିଲେ । କେବଳ କିଛି ପ୍ରମାତ୍ର କଣିକା ନୁହେଁ ବରଂ ସମସ୍ତ ପ୍ରମାତ୍ର ପଦାର୍ଥ ଏହି ଦ୍ୱୈତତା ଦେଖାଯାଇପାରିବ । ବୋର୍‍ଙ୍କ ମତରୁ ଏହା ଟିକେ ଭିନ୍ନ ଥିଲା ଓ ହାଇଜେନ୍‍ବର୍ଗ୍ ଏହାକୁ ଦ୍ୱିତୀୟ ପ୍ରମାତ୍ରିକରଣ (ଈଂରାଜୀରେ Second Quantization) ବୋଲି କହିଲେ । ଦ୍ୱିତୀୟ ପ୍ରମାତ୍ରିକରଣ ସାଧାରଣ ସ୍ଥାନ-କାଳରେ କ୍ଷେତ୍ର ତତ୍ତ୍ୱର ଏକ ଭିନ୍ନ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣ ଦର୍ଶାଏ । ପାରମ୍ପରିକ କ୍ଷେତ୍ର ସଂଖ୍ୟାଗୁଡ଼ିକୁ (ଯଥା, ଜେମ୍‍ସ୍ କ୍ଲର୍କ୍ ମ୍ୟାକ୍ସୱେଲ୍‍ଙ୍କ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଓ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ରଶକ୍ତି) ବଦଳାଇ ପ୍ରମାତ୍ର କ୍ଷେତ୍ର ତତ୍ତ୍ୱରେ ନୂତନ ସଂଖ୍ୟାମାନ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ । ସାଧାରଣ ପ୍ରମାତ୍ର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ବିଜ୍ଞାନକୁ ପ୍ରମାତ୍ର କ୍ଷେତ୍ର ତତ୍ତ୍ୱର ଏକ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଅବସ୍ଥା ବୋଲି କୁହାଯାଇପାରିବ ।

## ତରଙ୍ଗ ଓ କଣିକା ଦୃଷ୍ଟିକୋଣର ଇତିହାସ
ଆଣବିକ ବିଜ୍ଞାନର ଜନକ ଡେମୋକ୍ରିଟସ୍ କହିଥିଲେ ଯେ ଆଲୋକ ସମେତ ବିଶ୍ୱର ସମସ୍ତ ପଦାର୍ଥ ଓ ଅନୁଭୂତ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅନେକ କ୍ଷୁଦ୍ର ଓ ଅବିଭାଜ୍ୟ କଣିକାଙ୍କ ସମାହାରରେ ଗଠିତ (ଏହି ତତ୍ତ୍ୱ ଅନୁସାରେ ଆଲୋକକୁ ସୌର-ପରମାଣୁରେ ଗଠିତ ବୋଲି ବିବେଚିତ କରାଗଲା) । ଏକାଦଶ ଶତାବ୍ଦୀର ପ୍ରଥମ ଭାଗରେ ଆରବୀୟ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଆଲହାଜେନ୍ ନିଜ ଆଲୋକ ବିଜ୍ଞାନ ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ପୁସ୍ତକରେ ପ୍ରତିଫଳନ, ପ୍ରତିସରଣ, ସୂଚିରନ୍ଧ୍ର ଲେନ୍‍ସ୍ ମଧ୍ୟଦେଇ ଆଲୋକ ଉତ୍ସରୁ ଆଖି ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଆଲୋକର ଗତିପଥ ଇତ୍ୟାଦି ବିଷୟର ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିଥିଲେ । ସେ କହିଥିଲେ ଯେ ଆଲୋକ ରଶ୍ମୀରେ ଆଲୋକ କଣିକାମାନ ରହିଥାନ୍ତି । ୧୬୩୦ ମସିହାରେ ରେନେ ଡେଷ୍କାର୍ଟେସ୍ କଣିକା ତତ୍ତ୍ୱର ବିପରୀତ  ଆଲୋକର ତରଙ୍ଗୀୟ ପ୍ରକୃତି ବିଷୟରେ ନିଜ ପୁସ୍ତକରେ ଲେଖି ଏହାକୁ ଲୋକପ୍ରିୟ କରାଇଥିଲେ । ତାଙ୍କ ତତ୍ତ୍ୱ ଅନୁସାରେ ଏକ ସର୍ବବ୍ୟାପୀ ମାଧ୍ୟମ ପ୍ଲେନମ୍ ମଧ୍ୟ ଦେଇ ଆଲୋକର ତରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟିକରି ତାହାର ପ୍ରକୃତି ଅନୁଧ୍ୟାନ କରାଯାଇପାରିବ । ୧୬୭୦ରୁ ଆରମ୍ଭ କରି ଆଗାମୀ ତିନି ଦଶନ୍ଧିରେ ଆଇଜାକ୍ ନିଉଟନ୍ *କୋର୍ପସ୍‍କ୍ୟୁଲାର୍ ହାଇପୋଥେସିସ୍‍*ର ବିକାଶରେ ଧ୍ୟାନ କେନ୍ଦ୍ରିତ କରିଥିଲେ । ତାଙ୍କ ଯୁକ୍ତି ଥିଲା ଯେ ଯେହେତୁ ପ୍ରତିଫଳନ ସମୟରେ ଆଲୋକ ଏକ ସରଳ ରେଖାରେ ଗତି କରୁଥିବାରୁ ଏହା କଣିକା ବ୍ୟତୀତ ଆଉ କିଛି ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ । କାରଣ କେବଳ ଏକ କଣିକା ହିଁ ଏପରି ସରଳ ରେଖାରେ ଗତି କରିପାରିବ । ପ୍ରତିସରଣ ବିଷୟରେ ସେ ମତ ଦେଇଥିଲେ ଯେ ଗୋଟିଏ ମାଧ୍ୟମରୁ ଅନ୍ୟ ଏକ ଅଧିକ ଘନ ମାଧ୍ୟମକୁ ଯିବା ସମୟରେ ଆଲୋକ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ ହୋଇଥାନ୍ତି । କିନ୍ତୁ ନିଉଟନ୍‍ଙ୍କ ସମସାମୟିକ ରବର୍ଟ୍ ହୁକ୍, ଖ୍ରୀଷ୍ଟିୟାନ୍ ହାଇଜେନ୍‍ସ୍, ଅଗଷ୍ଟିନ୍-ଜ୍ୟନ୍ ଫ୍ରେସ୍ନେଲ୍ ଅଧିକ ପରୀକ୍ଷଣ କରି ନୂଆ ଗାଣିତିକ ପ୍ରମାଣଦ୍ୱାରା ଆଲୋକର ତରଙ୍ଗୀୟ ପ୍ରକୃତି ଦୃଷ୍ଟିକୋଣକୁ ପରିପୁଷ୍ଟ କରାଇଥିଲେ । ସେମାନେ ଅନୁମାନ କଲେ ଯେ ଯଦି ଆଲୋକ ତରଙ୍ଗ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ମାଧ୍ୟମରେ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ବେଗରେ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ ତେବେ ଏଥିରେ ପ୍ରତିସରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦେଖାଯିବା ନିତାନ୍ତ ସ୍ୱାଭାବିକ । ଏହି ଅନୁମାନରୁ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ହୋଇଥିଲା ହାଇଜେନ୍‍ସ୍ – ଫ୍ରେସ୍ନେଲ୍ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଯାହା ଆଲୋକର ପ୍ରକୃତି ବିଷୟରେ ସଫଳ ଯୁକ୍ତି ଉପସ୍ଥାପିତ କରିଥିଲା ଓ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ୧୮୦୩ ମସିହାରେ ଥୋମାସ୍ ୟଂଗ୍‍ଙ୍କ ଦ୍ୱି-ରନ୍ଧ୍ର ଅଧିବ୍ୟାପନ (ଈଂରାଜୀରେ Double-Slit Interference) ପରୀକ୍ଷଣ ଏହାର ସମର୍ଥନ କରିଥିଲା । ତରଙ୍ଗ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣ ବିକଶିତ ହେବା ଯୋଗୁଁ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ସମୟରେ କଣିକା/ରଶ୍ମୀ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣ ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇନଥିଲା କିନ୍ତୁ ଉନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀର ମଧ୍ୟଭାଗରେ ଆଲୋକର ଧ୍ରୁବଣ (ସୀମିତ ଦୋଳନ, ଈଂରାଜୀରେ Polarization)କୁ ଦର୍ଶାଇ ପାରିବାରେ ସମର୍ଥ ହେବାରୁ ତରଙ୍ଗ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣ ଅଧିକାଂଶ ବୈଜ୍ଞାନିକଙ୍କଦ୍ୱାରା ଆଦୃତ ହେବାରେ ଲାଗିଲା ।

ନିଜ ଆବିଷ୍କୃତ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକତ୍ତ୍ୱ ସମୀକରଣ ଆଲୋକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ମଧ୍ୟ ସତ୍ୟ ବୋଲି ଜେମ୍‍ସ୍ କ୍ଲର୍କ୍ ମ୍ୟାକ୍ସୱେଲ୍ ପ୍ରମାଣିତ କଲେ । ଦୋଳାୟମାନ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ଓ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ର ସ୍ୱତଃପ୍ରବୃତ୍ତ ପ୍ରସାରିତ ହୋଇ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ତରଙ୍ଗ ବୋଲାଇଥାନ୍ତି । ଏହାପରେ ଦୃଶ୍ୟମାନ ଆଲୋକ, ଅତିବାଇଗଣୀ ଆଲୋକ ଓ ଅବଲୋହିତ ଆଲୋକ ସବୁ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ଆବୃତ୍ତିର ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ତରଙ୍ଗ ବୋଲି ଜଣା ପଡ଼ିଲା । ପୁଣି ତରଙ୍ଗ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣ ହିଁ ସଠିକ୍ ବୋଲି ଅନୁଭୂତ ହେବାରେ ଲାଗିଲା । 

ଏକ ପକ୍ଷରେ ଉନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀରେ ତରଙ୍ଗ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣ ଓ ଆଲୋକର ସମ୍ପର୍କ କ୍ରମଶଃ ନିବିଡ଼ ହେଉଥିବା ବେଳେ ଅପର ପକ୍ଷରେ ପଦାର୍ଥର ଗଠନ ସମ୍ପର୍କିତ ଆଣବିକ ତତ୍ତ୍ୱ ମଧ୍ୟ ବହୁମାତ୍ରାରେ ବିକଶିତ ହୋଇଥିଲା । ଆଣ୍ଟୋଇନ୍ ଲାଭୋସିଅର୍ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଅବିନାଶ୍ୟତା ନିୟମର ବିଶ୍ଳେଷଣ କଲେ ଓ ଅନେକ ରାସାୟନିକ ମୌଳିକ ପଦାର୍ଥ ଓ ଯୌଗିକ ପଦାର୍ଥର ବର୍ଗୀକରଣ କଲେ । ଜୋସେଫ୍ ଲୁଇ ପ୍ରୌଷ୍ଟ ମୌଳିକ ବସ୍ତୁର ପରମାଣୁମାନେ ସ୍ଥିର ଅନୁପାତିକ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ (ଈଂରାଜୀରେ law of definite proportions) ଯୋଗୁଁ ଏପରି ଯୌଗିକ ପଦାର୍ଥ ଗଠନ କରନ୍ତି ବୋଲି ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଇଥିଲେ । ଏହାପରେ ଜନ୍ ଡାଲଟନ୍ ପଦାର୍ଥର ମୌଳିକ ଓ ଅଦୃଶ୍ୟ ଉପାଦାନ ସମ୍ପର୍କିତ ତଥ୍ୟ ସହିତ ପରିଚିତ କରାଇଲେ ଓ ଆମିଡିଓ ଆଭୋଗାଡ୍ରୋ ଦ୍ୱିପରମାଣବିକ ଅଣୁ ବିଶିଷ୍ଟ ଗ୍ୟାସ୍ ଆବିଷ୍କାର କଲେ ଓ ଆଣବିକ ତତ୍ତ୍ୱକୁ ବଳିଷ୍ଠ କରାଇଲେ । ସମୟ କ୍ରମେ ବିଭିନ୍ନ ଯୌଗିକ ପଦାର୍ଥର ଆଣବିକ ସୂତ୍ର, ପରମାଣୁର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଇତ୍ୟାଦି ନିରୂପିତ ହେବାକୁ ଲାଗିଲା । ଦିମିତ୍ରି ମେଣ୍ଡେଲିଭ୍ ରାସାୟନିକ ପ୍ରକୃତି ଅନୁସାରେ ମୌଳିକମାନଙ୍କୁ ସଜାଇ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସାରଣୀର ରଚନା କଲେ । 

## ବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀରେ ଦ୍ୱୈତବାଦର ବିବର୍ତ୍ତନ
### ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପରିବାହକ କଣିକା
ଉନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀର ଶେଷ ବେଳକୁ ଆଣବିକ ତତ୍ତ୍ୱର ଧ୍ୟାନ ପରମାଣୁ ଏବଂ ତାହାର ଗଠନ ଆଡ଼କୁ ଢଳିବାକୁ ଲାଗିଲା । ପରମାଣୁର ପ୍ରକୃତି, ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପଛରେ ରହିଥିବା ଭୌତିକ କାରଣ ସମ୍ପର୍କରେ ଅଧିକ ଗବେଷଣା ହେବାକୁ ଲାଗିଲା । ପ୍ରଥମେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ଧାତୁରେ ଏକ ପ୍ରକାରର ତରଳ ପଦାର୍ଥର ପ୍ରବାହ ବୋଲି ଭ୍ରାନ୍ତି ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିଲା । କିନ୍ତୁ ଉନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀର ଶେଷ ଆଡ଼କୁ ଏହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ପରି କଣିକାଙ୍କ ଯୋଗୁଁ ହେଉଥିବାର ପ୍ରମାଣ ମିଳିଲା । ପ୍ରଥମେ ଜୋସୋଫ୍ ଜନ୍ ଥୋମ୍‍ସନ୍ ଏକ କ୍ୟାଥୋଡ଼୍ରେ ଟ୍ୟୁବ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ପରୀକ୍ଷଣ କଲେ ଓ ଦର୍ଶାଇଲେ ଯେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ୍ ଶୂନ୍ୟରେ ମଧ୍ୟ ଗତି କରିପାରେ । ପାରମ୍ପରିକ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନର ନିୟମାନୁଯାୟୀ ଶୂନ୍ୟରେ କୌଣସି ତରଳ ପଦାର୍ଥ ପ୍ରବାହିତ ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ, ତେଣୁ କେବଳ କଣିକାମାନଙ୍କଦ୍ୱାରା ଏପରି ହେବା ସମ୍ଭବପର ବୋଲି ମତ ପୁଣି ମୁଣ୍ଡ ଟେକିଲା । ବିଯୁକ୍ତ ଚାର୍ଜ୍ ବହନ କରୁଥିବା ଏହି କଣିକା ବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ବିଜ୍ଞାନରେ ପ୍ରକାଶିତ ତରଳ ପଦାର୍ଥର ଗତି ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ମତର ଅନ୍ତ ଘଟାଇଲା ଓ ନୂତନ ତତ୍ତ୍ୱର ଆବିଷ୍କାର ଯୋଗୁଁ ବ୍ୟାଟେରୀ, ଡାଇନାମୋ, ମୋଟର୍, ଆର୍କ୍ ଲ୍ୟାମ୍ପ ଏପରି ଅନେକ ଉପକରଣର ଉଦ୍ଭାବନ ହୋଇପାରିଲା । ମାଇକେଲ୍ ଫାରାଡ଼େ ଓ ଜେମ୍‍ସ୍ କ୍ଲର୍କ୍ ମାକ୍ସୱେଲ୍‍ଙ୍କ ଗବେଷଣାରୁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ୍ ସହିତ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକତ୍ତ୍ୱର ସମ୍ପର୍କ ସ୍ଥାପନ କରାଯାଇପାରିଲା । ତେବେ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକତ୍ତ୍ୱ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ତରଙ୍ଗ ସହିତ ଜଡ଼ିତ ଥିବାରୁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହର କଣିକା ଦୃଷ୍ଟିକୋଣର ଯଥାର୍ଥତାକୁ ନେଇ ପୁଣି ଦ୍ୱନ୍ଦ ସୃଷ୍ଟି ହେଲା । 

### ବିକିରଣ କ୍ୱାଣ୍ଟାଇଜେସନ୍
୧୯୦୧ ମସିହାରେ ମ୍ୟାକ୍ସ୍ ପ୍ଲାଂକ୍ ପ୍ରଜ୍ଜ୍ୱଳିତ ବସ୍ତୁ ସମ୍ପର୍କୀୟ ଏକ ବିଶ୍ଳେଷଣ ପ୍ରକାଶ କରାଇଥିଲେ ଯାହା ଆଲୋକର ବର୍ଣ୍ଣକ୍ରମର ପୁନଃ-ଅନୁକରଣ କରିବାରେ ସମର୍ଥ ହେଲା । କୃଷ୍ଣ ପଦାର୍ଥ ବିକିରଣରେ ପରମାଣୁମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି କ୍ୱାଣ୍ଟା ରୂପରେ ବିକିରିତ ହୁଏ ବୋଲି ପ୍ଲାଂକ୍ ମତ ଦେଇଥିଲେ । ପରେ ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍ ଏହାର ସଂଶୋଧନ କରି କହିଲେ ଯେ ବିକିରିତ ପରମାଣୁଙ୍କ ଶକ୍ତି ନୁହେଁ ବରଂ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣ କ୍ୱାଣ୍ଟା ରୂପରେ ରହିଥାଏ । 

ଏକ ଉତ୍ତପ୍ତ ବସ୍ତୁରୁ ହେଉଥିବା ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ଶକ୍ତିର ବିକିରଣକୁ କୃଷ୍ଣ ପଦାର୍ଥ ବିକିରଣ କୁହାଯାଏ । ପାରମ୍ପରିକ ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ସ ନିୟମ ଅନୁଯାୟୀ କୃଷ୍ଣ ପଦାର୍ଥର ବିକିରଣ ବୁଝିବା ସମ୍ଭବପର ହେଲାନାହିଁ । ଉତ୍ତପ୍ତ ବସ୍ତୁରୁ ଆଲୋକ ବିକିରିତ ହେବା ବିଷୟ ଜଣାଥିଲା ଓ ଆଲୋକ ଏକ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ତରଙ୍ଗ ବୋଲି ଜଣା ପଡ଼ିବା ପରେ ପାରମ୍ପରିକ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନର ନିୟମ ସାହାଯ୍ୟରେ ଏହାର ବିଶ୍ଳେଷଣ ଆରମ୍ଭ ହେଲା । ଅତି ନିମ୍ନ ତରଙ୍ଗ ଦୈର୍ଘ୍ୟର ଆଲୋକର ବିକିରଣ ପାଇଁ ଅସୀମ ଶକ୍ତି ଓ ଅସୀମ ତୀବ୍ରତାର ଆବଶ୍ୟକତା ରହିଥିବା ପାରମ୍ପରିକ ପ୍ରଣାଳୀରେ ନିରୂପିତ ହେଲା । ଏହାକୁ ଅତିବାଇଗଣୀ ବିପର୍ଯ୍ୟୟ (ଈଂରାଜୀରେ ultraviolet catastrophe) ବୋଲି କୁହାଗଲା । 
୧୯୦୦ ମସିହାରେ ପ୍ଲାଂକ୍ ଗବେଷଣା କରି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିଥିଲେ ଯେ ଓଶିଲେଟର୍ ଉପକରଣର ଆବୃତ୍ତି ଅନୁଯାୟୀ ଏହାର ଶକ୍ତି ଓ କୃଷ୍ଣ ପଦାର୍ଥରୁ ବିକିରିତ ଆଲୋକର ଆବୃତ୍ତି ସମାନୁପାତରେ ବଢ଼େ (ପ୍ଲାଂକ୍ ସ୍ଥିରାଙ୍କ *h* ଯୋଗୁଁ ଶକ୍ତି Eର ସୂତ୍ରକୁ E = *h*ν ଭାବେ ଲେଖାଯାଇପାରିବ)। ପ୍ଲାଂକ୍‍ଙ୍କ ଗବେଷଣାରୁ ଅତିବାଇଗଣୀ ବିପର୍ଯ୍ୟୟ ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ ହୋଇପାରିଲା । 

### ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବର ଆବିଷ୍କାର
ପ୍ଲାଂକ୍ ପରମାଣୁ ଓ କ୍ୱାଣ୍ଟାଇଜ୍‍ଡ୍ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ର ସହାୟତାରେ ଅତିବାଇଗଣୀ ବିପର୍ଯ୍ୟୟର ସମାଧାନ କଲେ କିନ୍ତୁ ତାଙ୍କ ସମସାମୟିକ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀମାନେ "ଆଲୋକ କ୍ୱାଣ୍ଟା" ତତ୍ତ୍ୱକୁ ଏକ ଦୁର୍ବଳ ତତ୍ତ୍ୱ ବୋଲି ବିବେଚନା କରୁଥିଲେ । ଏଥିପାଇଁ ଅଧିକ ପରୀକ୍ଷଣ ଓ ଗାଣିତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣର ଆବଶ୍ୟକତା ରହିଥିଲା । ୧୯୦୫ ମସିହାରେ ଆଲବର୍ଟ ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍ ପ୍ଲାଂକ୍‍ଙ୍କ କୃଷ୍ଣ ପଦାର୍ଥ ପରୀକ୍ଷଣ ଯୋଗେ ଆଉ ଏକ ତତ୍କାଳୀନ ବୈଜ୍ଞାନିକ ପ୍ରହେଳିକାର ଉତ୍ତର ପାଇଥିଲେ । କୌଣସି ପଦାର୍ଥ ଉପରେ ଆଲୋକ ପକାଇଲେ ଏହାର ପୃଷ୍ଠସ୍ଥ ପରମାଣୁମାନଙ୍କରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବିକିରିତ ହୁଅନ୍ତି ଓ ଏହି ପ୍ରଭାବକୁ ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବ କୁହାଯାଏ । 

୧୯୦୨ ମସିହାରେ ଫିଲିପ୍ ଲେନାର୍ଡ୍ ଏହି ବିକିରିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି ଆଲୋକର ତୀବ୍ରତା ନୁହେଁ ବରଂ ତାହାର ଆବୃତ୍ତି ଉପରେ ନିର୍ଭରଶୀଳ ବୋଲି ଆବିଷ୍କାର କଲେ । ତେଣୁ ନିମ୍ନ ଆବୃତ୍ତିର କିନ୍ତୁ ଅଧିକ ତୀବ୍ରତାର ଆଲୁଅ ପଡ଼ିଲେ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠରୁ କମ୍ ଶକ୍ତିର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନିର୍ଗତ ହୁଅନ୍ତି କିନ୍ତୁ ତୀବ୍ରତା ବଢ଼ିଲେ ଅନୁସାରେ ନିର୍ଗତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟାରେ ଆଧିକ୍ୟ ଦେଖାଯାଏ । ଉଚ୍ଚ ଆବୃତ୍ତିର ଆଲୋକ ପକାଇଲେ ଅଧିକ ଶକ୍ତି ସମ୍ପନ୍ନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନିର୍ଗତ ହୁଅନ୍ତି । କୃଷ୍ଣ ପଦାର୍ଥ ବିକିରଣ ପରି ଏହା ମଧ୍ୟ ବିକିରଣ ଓ ପଦାର୍ଥରେ ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚାରର ନିରବଚ୍ଛିନ୍ନତା ବା ଶକ୍ତି କେତେ ଶୀଘ୍ର ଫୋଟନ୍‍ରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍କୁ ସଞ୍ଚାରିତ ହେଉଛି ତାହାର ବ୍ୟତିକ୍ରମ ପ୍ରଦର୍ଶିତ କଲା । କିନ୍ତୁ ପ୍ରମାତ୍ର ବିଜ୍ଞାନରେ ପଦାର୍ଥର ଏହି ଗୁଣ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଇପାରିବ ।

ଯଦି ପ୍ଲାଂକ୍‍ଙ୍କ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ଶକ୍ତି କ୍ୱାଣ୍ଟା ତଥ୍ୟକୁ ଗ୍ରହଣ କରାଯାଏ (ବିକିରଣ ଯୋଗୁଁ **hν** ମାପର ଶକ୍ତି କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ବା ତାହାର ପୂର୍ଣ୍ଣସଂଖ୍ୟା ଗୁଣକ ହିଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ମାନଙ୍କୁ ସଞ୍ଚାରିତ ହୋଇପାରିବ), ତେବେ ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବକୁ ଅତି ସରଳ ଭାବେ ଦର୍ଶାଇ ହେବ । କମ୍ ଆବୃତ୍ତିର ଆଲୋକ ଯୋଗୁଁ କମ୍ ଶକ୍ତିର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନିର୍ଗତ ହୁଅନ୍ତି କାରଣ ପ୍ରତ୍ୟେକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ କମ୍ ଶକ୍ତିସମ୍ପନ୍ନ ଫୋଟନ୍‍ଠାରୁ ଶକ୍ତି ପାଆନ୍ତି । ଏହି ଆଲୁଅର ତୀବ୍ରତା ବଢ଼ିଲେ ଫୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା ଓ ତାହା ଯୋଗୁଁ ନିର୍ଗତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ଙ୍କ ସଂଖ୍ୟା ବଢ଼େ । କିନ୍ତୁ ଏବେ ମଧ୍ୟ ଫୋଟନ୍‍ମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି ସମାନ ରହିଥିବାରୁ ଓ କ୍ୱାଣ୍ଟା ଆକାରରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଶକ୍ତି ପାଉଥିବାରୁ ନିରଗତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ର ଶକ୍ତି ଉପରେ କୌଣସି ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିବ ନାହିଁ । ଆଲୋକର ଆବୃତ୍ତି ବଢ଼ାଇଲେ ଫୋଟନ୍‍ମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି ଓ ନିର୍ଗତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି ବଢ଼ିଥାଏ । ଏହି ସମାନୁପାତୀ ସମ୍ପର୍କ ପ୍ଲାଂକ୍ ସ୍ଥିରାଙ୍କଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣିତ ହୁଏ । ୧୯୧୫ ମସିହାରେ ରବର୍ଟ୍ ଆଣ୍ଡ୍ର୍ୟୁସ୍ ମିଲିକାନ୍‍ଙ୍କ ପରୀକ୍ଷଣ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍‍ଙ୍କ ଏହି ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ପରିକଳ୍ପନା ପ୍ରମାଣିତ ହୋଇନଥିଲା । ମିଲିକାନ୍ ଏହା ପୂର୍ବରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ର ଚାର୍ଜ୍ ମଧ୍ୟ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିଥିଲେ । ଏଥିରୁ ପ୍ଲାଂକ୍ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ସମ୍ପର୍କିତ ନିୟମ ପ୍ରମାଣିତ ହେଲା କିନ୍ତୁ ଫୋଟନ୍‍ମାନଙ୍କ ସ୍ଥିତି ସେବେଯାଏଁ ପ୍ରମାଣିତ ହୋଇନଥିଲା । ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍ କହିଥିବା "ଆଲୋକ କ୍ୱାଣ୍ଟା"କୁ ୧୯୨୫ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଫୋଟନ୍ ନାମ ଦିଆଯାଇନଥିଲା । ତେବେ ୧୯୦୫ ମସିହାରୁ ଦ୍ୱୈତବାଦର ପ୍ରତିଷ୍ଠିତ ରୂପ ଗ୍ରହଣ କରିବାକୁ ଲାଗିଥିଲା । ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣ ଏକ ତରଙ୍ଗ ସଦୃଶ ନିରବଚ୍ଛିନ୍ନ ଭାବେ ସଞ୍ଚାରିତ ହୁଏ (ତରଙ୍ଗ ସମୀକରଣ ଓ ସୂତ୍ରଦ୍ୱାରା ପ୍ରଦର୍ଶିତ) କିନ୍ତୁ ପଦାର୍ଥ ପରି ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ଭାବେ ବିକିରିତ ହୁଏ ଓ ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚାରିତ କରେ । ତେଣୁ ଏହାର ଉଭୟ ତରଙ୍ଗ ଓ କଣିକା ଗୁଣ ରହିଛି । 

### ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବ ସମ୍ପର୍କରେ ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍‍ଙ୍କ ବ୍ୟାଖ୍ୟା
ଆଲୋକର ତରଙ୍ଗ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣ ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବକୁ ପ୍ରମାଣ କରିବାରେ ଅସମର୍ଥ ହୋଇଥିଲା । ୧୯୦୫ ମସିହାରେ ଆଲବର୍ଟ ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍ ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବ ବୁଝାଇଥିଲେ । ଏଥି ସହିତ ସେ ଆଲୋକ କ୍ୱାଣ୍ଟା ବା ଫୋଟନ୍ଦ୍ୱାରା ମିଳୁଥିବା ଶକ୍ତିର ପ୍ରଭାବ ବିଷୟ ମଧ୍ୟ ଗ୍ରହଣ କଲେ । 

ଆଲୋକକୁ ଏକ ଧାତବ ପଦାର୍ଥ ଉପରେ ପକାଇଲେ ଏଥିରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନିର୍ଗତ ହୁଅନ୍ତି ଓ ନିକଟରେ ଏକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପରିବାହୀ ପଥ ରହିଥିଲେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ମଧ୍ୟ ହୋଇପାରିବ । ପୋଟାସିୟମ୍ ଧାତୁ ଉପରେ ପରୀକ୍ଷଣ କରି ଜଣା ପଡ଼ିଲା ଯେ କ୍ଷୀଣ ନୀଳ ଆଲୋକର ପ୍ରଭାବରେ ଏଥିରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନିର୍ଗତ ହୋଇ ପ୍ରବାହ ଆରମ୍ଭ ହୋଇଯାଏ କିନ୍ତୁ ସେହି ସମୟରେ ଉପଲବ୍ଧ ଅତି ତୀବ୍ର ଲୋହିତ ରଶ୍ମୀରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ହୁଏନାହିଁ । ଆଲୋକ ଓ ପଦାର୍ଥର ପାରମ୍ପରିକ ବିଜ୍ଞାନ ଅନୁସାରେ ତରଙ୍ଗର ଶିଖରର ଉଚ୍ଚତା (ଈଂରାଜୀରେ Amplitude) ଏହାର ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ଓ ଶକ୍ତି ଦର୍ଶାଏ । ତେଣୁ ତୀବ୍ର ଲୋହିତ ରଶ୍ମୀ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ସୃଷ୍ଟି କରାଇବ ବୋଲି ଆଶା କରାଯାଉଥିଲା ।

ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍‍ଙ୍କ ଗବେଷଣା ଏହି ପ୍ରହେଳିକାର ରହସ୍ୟ ଉନ୍ମୋଚନ କରିଥିଲା । ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍ କହିଲେ ଯେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ମାନେ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ରରୁ ପୁଡ଼ା ପୁଡ଼ା ଆକାରରେ ଶକ୍ତି ହାସଲ କରନ୍ତି । ଏହି ଶକ୍ତିର ପୁଡ଼ାକୁ କ୍ୱାଣ୍ଟା କୁହାଯାଏ । ଯଦି ଆଲୋକ ରଶ୍ମୀର ଆବୃତ୍ତି *f* ହୁଏ, ତେବେ ଏଥିରେ ଥିବା ଫୋଟନ୍‍ମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି *E* ହେଲା 

:E = h f\,

ଏଠାରେ ପ୍ଲାଂକ୍ ସ୍ଥିରାଙ୍କ *h*ର ମୂଲ୍ୟ ହେଲା  ୬.୬୨୬ × ୧୦−୩୪ ଜୁଲ୍ ସେକେଣ୍ଡ୍ । ଆଲୋକର ଆବୃତ୍ତି ମୁକ୍ତିଦାୟିନୀ ଆବୃତ୍ତିରୁ (ଈଂରାଜୀରେ threshold frequency) ଅଧିକ ହେଲେ ହିଁ ଫୋଟନ୍‍ମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି ଧାତବ ପୃଷ୍ଠରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ମାନଙ୍କୁ ମୁକ୍ତ କରିବାରେ ସାମର୍ଥ୍ୟ ଲାଭ କରେ । ତେଣୁ ପୂର୍ବ ଉଦାହରଣରେ ନୀଳ ଆଲୋକର ଫୋଟନ୍‍ମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ମାନଙ୍କୁ ମୁକ୍ତ କରାଇବାର ସାମର୍ଥ୍ୟ ରଖେ କିନ୍ତୁ ଅତି ତୀବ୍ର ଲୋହିତ ଆଲୋକର ଫୋଟନ୍‍ମାନଙ୍କ ନିକଟରେ ସେହି ଶକ୍ତି ନଥାଏ । ମୁକ୍ତିଦାୟିନୀ ଆବୃତ୍ତିରୁ ଉର୍ଦ୍ଧ୍ୱ ଆବୃତ୍ତିରେ ରହିଥିବା ଏକ ଫୋଟନ୍ ଗୋଟିଏ ମାତ୍ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍କୁ ଶକ୍ତି ଯୋଗାଇ ମୁକ୍ତ କରିପାରିବ । ତେଣୁ ଫୋଟନ୍‍ର ଆବୃତ୍ତି ଯେତେ ଅଧିକ, ବହିର୍ଗତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ସେତେ ଅଧିକ । କିନ୍ତୁ ମୁକ୍ତିଦାୟିନୀ ଆବୃତ୍ତିରୁ ନିମ୍ନ ଆବୃତ୍ତିର ତୀବ୍ରରୁ ତୀବ୍ର ଆଲୋକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ମାନଙ୍କ ଉପରେ ପ୍ରଭାବହୀନ ହୋଇଥାଏ । କେତେକ ମତ ଅନୁସାରେ ଅତିତୀବ୍ର ଲେଜର୍ ଆଲୋକ ବ୍ୟବହାର କରି ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବ ସୃଷ୍ଟି କରିହେବ ଓ ଉପରୋକ୍ତ ସିଦ୍ଧାନ୍ତର ବ୍ୟତିକ୍ରମ ଅବସ୍ଥା ପ୍ରାପ୍ତ କରିହେବ, କିନ୍ତୁ ଅଦ୍ୟାବଧି ଏପରି ଲେଜର୍ ଉଦ୍ଭାବିତ ହୋଇପାରିନାହିଁ । ଆଲୋକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବରେ ତୀବ୍ରତା ଉପରେ ନିର୍ଭରଶୀଳତାକୁ କେନ୍ଦ୍ର କରି ଅନୁଶୀଳନ ଚାଲିଛି ।

ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବର ନିୟମ ଆବିଷ୍କାର କରିଥିବାରୁ ୧୯୨୧ ମସିହାରେ ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାରଦ୍ୱାରା ସମ୍ମାନିତ ହୋଇଥିଲେ । 

### ଡି ବ୍ରୋଗ୍ଲି ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ
 ରୂପେ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଏ । ତରଙ୍ଗ ଉଚ୍ଚତାର ବାସ୍ତବ ସଂଖ୍ୟା ଅଂଶଟି ନୀଳ ଓ ଅବାସ୍ତବ ସଂଖ୍ୟା ଅଂଶଟି ସବୁଜ ରଙ୍ଗରେ ଚିହ୍ନିତ । *x* ବିନ୍ଦୁରେ ଏକ କଣିକାର ଅବସ୍ଥିତି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବାର ସମ୍ଭାବ୍ୟତା ଏକ ତରଙ୍ଗ ଫଳନ ରୂପେ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଏ । ଉପର ଚିତ୍ରଦ୍ୱାରା ଏକ ସାଧାରଣ ତରଙ୍ଗ ଓ ତଳ ଚିତ୍ରରେ ଏକ ତରଙ୍ଗ ପୁଡ଼ା ଦର୍ଶିତ ।]]

୧୯୨୪ ମସିହାରେ ଲୁଇ-ଭିକ୍ଟର୍ ଡି-ବ୍ରୋଗ୍ଲି କହିଥିଲେ ଯେ କେବଳ ଆଲୋକ କାହିଁକି, ବରଂ ଅନ୍ୟ ସବୁ ପଦାର୍ଥ ତରଙ୍ଗୀୟ ପ୍ରକୃତିର ଅଧିକାରୀ । ଏହା ଡି-ବ୍ରୋଗ୍ଲି ସିଦ୍ଧାନ୍ତ (ଈଂରାଜୀରେ de Broglie hypothesis) ନାମରେ ଜଣାଶୁଣା । ଏହି ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଅନୁସାରେ ତରଙ୍ଗ ଦୈର୍ଘ୍ୟ (*λ*) ଓ ସଂବେଗ (*p*) ମଧ୍ୟରେ ରହିଥିବା ସମ୍ପର୍କକୁ ନିମ୍ନ ଗାଣିତିକ ସୂତ୍ର ଆକାରରେ ପ୍ରକାଶ କରିହେବ :  

:\lambda = \frac{h}{p}

ଏହା ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍‍ଙ୍କ ଉପରଲିଖିତ ସମୀକରଣର ମୌଳିକ ସାଧାରଣ ରୂପ, କାରଣ ଶୂନ୍ୟରେ ଆଲୋକର ବେଗ *c* ହେଲେ, ଏକ ଫୋଟନ୍‍ର ସଂବେଗ *p* = \tfrac{E}{c} ଓ ଶୂନ୍ୟରେ ତରଙ୍ଗ ଦୈର୍ଘ୍ୟ *λ* = \tfrac{c}{f} । 

୩ ବର୍ଷ ପରେ ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ପରୀକ୍ଷଣରୁ ଡି-ବ୍ରୋଗ୍ଲିଙ୍କ ସୂତ୍ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‍ମାନଙ୍କ କ୍ଷେତ୍ରରେ ପ୍ରଯୁଜ୍ୟ ବୋଲି ଜଣା ପଡ଼ିଥିଲା । ଆବେର୍ଦିନ୍ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟରେ ଜର୍ଜ୍ ଥୋମ୍‍ସନ୍ ଏକ ଧାତବ ପାତର ରନ୍ଧ୍ରରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ରଶ୍ମୀ ପ୍ରବାହିତ କରାଇ ଅଧିବ୍ୟାପନ ପରୀକ୍ଷଣ କରିଥିଲେ । ବେଲ୍ ପ୍ରୟୋଗଶାଳାରେ କ୍ଲିଣ୍ଟନ୍ ଡେଭିସନ୍ ଅନୁରୂପ ପରୀକ୍ଷଣ ସ୍ଫଟିକକୁ ନେଇ କରିଥିଲେ । 

ନିଜ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ପାଇଁ ଡି-ବ୍ରୋଗ୍ଲିଙ୍କୁ ୧୯୨୯ ମସିହାରେ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାରରେ ସମ୍ମାନିତ କରାଯାଇଥିଲା । ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ ଅଧିକ ପରୀକ୍ଷଣ ଓ ଗବେଷଣା ପାଇଁ ଥୋମ୍‍ସନ୍ ଓ ଡାଭିସନ୍‍ଙ୍କୁ ୧୯୩୭ ମସିହାରେ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାର ଦିଆଯାଇଥିଲା । 

### ହାଇଜେନ୍‍ବର୍ଗ୍‍ଙ୍କ ଅନିଶ୍ଚିତତା ସିଦ୍ଧାନ୍ତ
ୱେର୍ନର୍ ହାଇଜେନ୍‍ବର୍ଗ୍ ପ୍ରମାତ୍ର ବିଜ୍ଞାନ ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ଗବେଷଣା ବେଳେ ଅନିଶ୍ଚିତତା ସିଦ୍ଧାନ୍ତ (ଈଂରାଜୀରେ uncertainty principle) ସୂତ୍ର ନିରୂପଣ କରିଥିଲେ । ଏହା ଅନୁସାରେ : 
:\Delta x \, \Delta p \ge \tfrac{1}{2}\hbar 
ଏଠାରେ
:\Deltaକୁ ଯଦି ଅନିଶ୍ଚିତତାର ମାପକ ବା ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ୍ ଡିଭିଏସନ୍ ଧରାଯାଏ ;
:**x** ଓ **p** ଯଥାକ୍ରମେ ଏକ କଣିକାର ଅବସ୍ଥିତି ଓ ସରଳରୈଖିକ ସଂବେଗ
:*\hbar* ହେଉଛି ବିଘଟିତ ପ୍ଲାଂକ୍ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ।(ଅର୍ଥାତ୍ ପ୍ଲାଂକ୍ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ହରଣ 2\pi)

ହାଇଜେନ୍‍ବର୍ଗ୍‍ଙ୍କ ମୂଳ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଥିଲା ଯେ କୌଣସି କଣିକାର ଅବସ୍ଥିତି ଓ ସଂବେଗ ଏକ ସମୟରେ ଜାଣିହେବ ନାହିଁ । ଅବସ୍ଥିତି ସଠିକ୍ ରୂପେ ମାପିବା ବେଳେ ସଂବେଗ ମାପ ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ହେବ ଓ ସଂବେଗ ଠିକ୍ ଭାବେ ମାପିବା ପାଇଁ ବସିଲେ ଅବସ୍ଥିତି ଭୁଲ ନିରୂପିତ ହେବ । ହାଇଜେନ୍‍ବର୍ଗ୍‍ଙ୍କ ଏହି ଅନିଶ୍ଚିତତା ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ପାଇଁ କରାଯାଇଥିବା ଗାମା ରଶ୍ମୀ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ପରୀକ୍ଷଣ ଡି-ବ୍ରୋଗ୍ଲି ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଉପରେ କିଛି ମାତ୍ରାରେ ନିର୍ଭରଶୀଳ ଥିଲା । ବର୍ତ୍ତମାନ ସମୟରେ ଅନିଶ୍ଚିତତା ସିଦ୍ଧାନ୍ତକୁ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ଭାବେ ଲେଖା ଯାଉଛି ଯେ ଅବସ୍ଥିତି ବା ସଂବେଗର ମାପ କଣିକା ସମ୍ପର୍କରେ କେବଳ ଅସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସୂଚନା ଦିଏ ଓ ମାପ କରାଯାଉ ବା ନ କରାଯାଉ କଣିକାର କେତେକ ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ପ୍ରକୃତି ସର୍ବଦା ଅନିଶ୍ଚିତ ରହିଥାନ୍ତି । 

ନିଲ୍‍ସ୍ ବୋର୍ ଓ ୱେର୍ନର୍ ହାଇଜେନ୍‍ବର୍ଗ୍‍ଙ୍କଦ୍ୱାରା ଆଧୁନିକ ଅନିଶ୍ଚିତତା ସିଦ୍ଧାନ୍ତ କଣିକାମାନଙ୍କ ତରଙ୍ଗୀୟ ପ୍ରକୃତି ଉପରେ ପର୍ଯ୍ୟବସିତ – ତରଙ୍ଗ ସଞ୍ଚାରିତ ହେବା ସମୟରେ ଯେପରି ଏକ କଣିକାର ଅବସ୍ଥିତି ଅନିଶ୍ଚିତ, ସେହିପରି ସେହି କଣିକାର ସଂବେଗ ମଧ୍ୟ ଅନିଶ୍ଚିତ । ଯଦି କଣିକାର ଅବସ୍ଥିତି ପ୍ରାୟ ନିଶ୍ଚିତ ତେବେ ତରଙ୍ଗର ଦୈର୍ଘ୍ୟ ଓ କଣିକାର ସଂବେଗ ଅନିଶ୍ଚିତ । ଯଦି କଣିକାର ସଂବେଗ ପ୍ରାୟ ନିଶ୍ଚିତ ତେବେ ତରଙ୍ଗଟି ଏକ ସାଇନ୍ (Sine) ତରଙ୍ଗ ପରି ହେବ ଯେଉଁଥିରେ କଣିକାର ଅବସ୍ଥିତି ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅନିଶ୍ଚିତ ।

### ଡି ବ୍ରୋଗ୍ଲି – ବୋମ୍ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ 
ରେ କାର୍ବନ୍ C60 ଫୁଲରିନ୍‍ର ବିଚ୍ଛୁରଣ ସମ୍ପର୍କିତ ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଥିଲା । ଫୁଲରିନ୍ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ବୃହତାକାର ଓ ଏମାନଙ୍କ ଆଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ପ୍ରାୟ ୭୨୦ । ୧ ନାନୋମିଟର୍ ବ୍ୟାସର ଅଣୁର ଡି-ବ୍ରୋଗ୍ଲି ତରଙ୍ଗ ଦୈର୍ଘ୍ୟ ପ୍ରାୟ ୨.୫ ପିକୋମିଟର୍ । ୨୦୧୨ ମସିହାରେ ଥାଲୋସ୍ୟାନାଇନ୍ ଅଣୁ ଓ ତାହାର ଓଜନିଆ ଯୌଗିକମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଏପରି ବିଚ୍ଛୁରଣ ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଛି ।

୨୦୦୩ ମସିହାରେ ଭିଏନାର ଏକ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଦଳ ଟେଟ୍ରାଫିନାଇଲପୋର୍ଫିରିନ୍ (ଆଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ୬୧୪) ପରି ପଦାର୍ଥରେ ତରଙ୍ଗୀୟ ପ୍ରକୃତି ରହିଥିବା ଦର୍ଶାଇଥିଲେ । ଏଥିପାଇଁ ଟାଲ୍‍ବୋ ଲାଉ ଇଣ୍ଟର୍ଫେରୋମିଟର୍‍ ଉପକରଣର ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା । ୨୦୧୧ ମସିହାରେ ୬୯୧୦ ଆଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ପରି ଓଜନିଆ ଅଣୁରେ ଅଧିବ୍ୟାପନ ପରୀକ୍ଷଣ ପାଇଁ କାପିଜା-ଡିରାକ୍-ଟାଲ୍‍ବୋ-ଲାଉ ଇଣ୍ଟର୍ଫେରୋମିଟର୍‍ ବ୍ୟବହାର କରି ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଛି । ୨୦୧୩ରେ ୧୦୦୦୦ ଆଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ପାଇଁ ଏହି ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଛି ।

ପ୍ଲାଂକ୍ ବସ୍ତୁତ୍ୱଠାରୁ ଗୁରୁ ବସ୍ତୁର ଡି-ବ୍ରୋଗ୍ଲି ତରଙ୍ଗ ଦୈର୍ଘ୍ୟ ଗାଣିତିକ ସୂତ୍ରରେ ପ୍ରକାଶ କରିହେବ ନାହିଁ ଓ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଗବେଷଣା ଦୃଷ୍ଟିରୁ ପ୍ରୟୋଗଶାଳାରେ ସୃଷ୍ଟି କରିହେବ ନାହିଁ । ଏପରି ପଦାର୍ଥର କୋମ୍ପ୍ଟନ୍ ତରଙ୍ଗ ଦୈର୍ଘ୍ୟ ଏହାର ପ୍ଲାଂକ୍ ଦୈର୍ଘ୍ୟ ଓ ଶ୍ୱାର୍ଜଶିଲ୍‍ଡ୍ ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧଠାରୁ ମଧ୍ୟ କ୍ଷୁଦ୍ରତର । ଆଧୁନିକ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନର ସମସ୍ତ ତତ୍ତ୍ୱ ଏଯାବତ୍ ଏହାର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିପାରିନାହାନ୍ତି ।  

ନିକଟ ଅତୀତରେ କୌଡର୍, ଫୋର୍ଟ୍ ଇତ୍ୟାଦି ତେଲ ଟୋପାର ବ୍ୟବହାର କରି ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତବାଦର ପରୀକ୍ଷଣ ପାଇଁ ଏକ ମଡେଲ୍ ନିର୍ମାଣ କରିଥିଲେ ।   

## ଅନ୍ୟ ମତ
ବହୁ ସମୟ ଧରି ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନ ଜଗତରେ ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତବାଦ ସମ୍ପର୍କୀୟ ବିବାଦ ଲାଗିରହିଛି । କେବଳ କିଛି ପରିସ୍ଥିତିରେ ଏହି ଦ୍ୱୈତବାଦକୁ ସତ୍ୟ ବୋଲି କେତେଜଣ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀ ଗ୍ରହଣ କରିଥିବା ବେଳେ, ଅନ୍ୟ ମତ ମଧ୍ୟ ପ୍ରକାଶ ପାଇଛି । ଅବଶ୍ୟ ନିମ୍ନ ଲିଖିତ ସମସ୍ତ ମତକୁ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀ ଜଗତରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବେ ଗ୍ରହଣ କରାଯାଇନାହିଁ । କିନ୍ତୁ ଏଥିରୁ ଏହି ପ୍ରହେଳିକାର ଜଟିଳତା ଜଣାପଡ଼େ । 

### ଉଭୟ ତରଙ୍ଗ ଓ କଣିକା ମତ
ଡି-ବ୍ରୋଗ୍ଲିଙ୍କ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ଓ ବୋମ୍‍ଙ୍କଦ୍ୱାରା ମାର୍ଜିତ ପାଇଲଟ୍ ତରଙ୍ଗ ମଡେଲ୍ ଅନୁସାରେ ଦ୍ୱୈତବାଦ ବୋଲି କିଛି ନାହିଁ, କାରଣ ଏକ ବ୍ୟବସ୍ଥାରେ ସର୍ବଦା ଉଭୟ ତରଙ୍ଗୀୟ ଓ କଣିକାବତ୍ ପ୍ରକୃତି ରହିଥାଏ । ପାଇଲଟ୍ ତରଙ୍ଗ ଯୋଗୁଁ କଣିକାମାନଙ୍କ ଅଧିବ୍ୟାପନ ନିରୂପିତ ହୁଏ । କିନ୍ତୁ ଏହି ଚିନ୍ତାଧାରା ଖୁବ୍ କମ୍ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀ ଗ୍ରହଣ କରିଛନ୍ତି ।

### କେବଳ ତରଙ୍ଗ ମତ 
ଜଣେ ଆମେରିକୀୟ ବୈଜ୍ଞାନିକ କାର୍ଭର୍ ମିଡ୍‍ଙ୍କ ଅନୁସାରେ ଦ୍ୱୈତମତକୁ “କେବଳ ତରଙ୍ଗ” ମତ ଭାବେ ମଧ୍ୟ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଇପାରିବ । ୨୦୦୦ ମସିହାରେ ପ୍ରକାଶିତ ତାଙ୍କ ଲିଖିତ ପୁସ୍ତକ *Collective Electrodynamics: Quantum Foundations of Electromagnetism*ରେ ସେ ତରଙ୍ଗ ଫଳନକୁ ଭିତ୍ତି କରି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଓ ପ୍ରୋଟୋନ୍‍ମାନଙ୍କ ପ୍ରକୃତି ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ଉପରେ ଗୁରୁତ୍ତ୍ୱ ଦେଇଥିଲେ ଓ କଣିକା ପ୍ରକୃତି ଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରମାତ୍ର ପ୍ରଭାବ ବୋଲି କହିଥିଲେ । ଆଇନ୍‍ଷ୍ଟାଇନ୍ ମଧ୍ୟ ଏକୀକୃତ କ୍ଷେତ୍ର ତତ୍ତ୍ୱର ଗବେଷଣା ସମୟରେ ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତବାଦକୁ ଗ୍ରହଣ କରିନଥିଲେ । ସେ ଏହାକୁ ଏକ ସାମୟିକ ଯୋଗାଡ଼ ବୋଲି ଅଭିହିତ କରିଥିଲେ । 

### କେବଳ କଣିକା ମତ
ପ୍ରମାତ୍ର ବିଜ୍ଞାନର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଅବସ୍ଥାରେ ୱିଲିୟମ୍ ଡ୍ୱେନ୍ ଏକ ସ୍ଫଟିକଦ୍ୱାରା ଏକ୍ସ୍-ରେର ବିଚ୍ଛୁରଣରୁ ଆଲୋକର କେବଳ କଣିକା ମତ ପ୍ରକାଶ ପାଇଥିଲା ।  ଆଲ୍‍ଫ୍ରେଡ୍ ଲାଣ୍ଡେ ନାମକ ଆଉ ଜଣେ ବୈଜ୍ଞାନିକ ମଧ୍ୟ ଏପରି ମତ ସପକ୍ଷରେ ଗବେଷଣା କେନ୍ଦ୍ରିତ କରଥିଲେ ।

### ନା ତରଙ୍ଗ ନା କଣିକା ମତ
ଆଉ କେତେକ ମତ ଅନୁସାରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସ୍ଥାୟୀ କଣିକା ବା ତରଙ୍ଗ ବୋଲି କିଛି ନାହିଁ । ଏହା କେବଳ ଏକ ସାମୟିକ ମାଧ୍ୟମିକ ଅବସ୍ଥା । ଏହି କାରଣରୁ ଆର୍ଥର୍ ଏଡିଂଟନ୍ ୧୯୨୮ ମସିହାରେ ପ୍ରକାଶିତ ନିଜ ପୁସ୍ତକରେ "*ୱେଭିକଲ୍*" ("*wavicle*" - "*ତରଙ୍ଗିକା*") ଶବ୍ଦର ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ ।

## ପ୍ରୟୋଗ
ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱୈତରୂପରେ କେଉଁଟି ତରଙ୍ଗ ରୂପ ଓ କେଉଁଟି କଣିକା ରୂପ ତାହା ଖାଲି ଆଖିରେ ଦେଖି ଜାଣିବା କଷ୍ଟ । ତେବେ ଏହି ଦ୍ୱୈତରୂପର କିଛି ପ୍ରୟୋଗ ଦେଖିବାକୁ ମିଳିଥାଏ । 

* ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି 
* ନ୍ୟୁଟ୍ରନ୍ ବିଚ୍ଛୁରଣ 
* ଦ୍ୱୈତରୂପ ଫଟୋଗ୍ରାଫି

## ଆହୁରି ଦେଖନ୍ତୁ
* ଆଲୋକ-ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରଭାବ

## ନୋଟ୍ ଏବଂ ଆଧାର
## ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଲିଂକ୍
* Animation, applications and research linked to the wave-particle duality and other basic quantum phenomena (Université Paris Sud)
*
*
*
* E.H. Carlson, *Wave–Particle Duality: Light * on Project PHYSNET
*
*

ଶ୍ରେଣୀ:ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନ