ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১৩১/১৮০
-
২৬০১
পরিবেশ ও সিস্টেমের মধ্যে শক্তির আদান-প্রদান হয়—
i. উন্মুক্ত সিস্টেমে
ii. বন্ধ সিস্টেমে
iii. বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
(i) উন্মুক্ত সিস্টেমে পরিবেশের সাথে ভর ও শক্তি উভয়ের আদান-প্রদান হয়— সঠিক।
(ii) বন্ধ সিস্টেমে ভরের আদান-প্রদান হয় না, কিন্তু শক্তির (তাপ ও কাজ) আদান-প্রদান হয়— সঠিক।
(iii) বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে পরিবেশের সাথে ভর বা শক্তি কোনোটিরই আদান-প্রদান হয় না— ভুল। -
২৬০২
বিশ্বের সকল কণাকে দুই ভাগে ভাগ করা যায়। এরা হলো—
- ক ফার্মিয়ন ও বোসন
- খ কোয়ার্ক ও লেপটন
- গ গেজ বোসন ও হিগস বোসন
- ঘ মিউয়ন ও টার্ড
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ফার্মিয়ন ও বোসন
স্পিনের ভিত্তিতে বিশ্বের সকল কণাকে দুই ভাগে ভাগ করা হয়—
• ফার্মিয়ন: স্পিন অর্ধপূর্ণ সংখ্যা (12,32,…); ফার্মি-ডিরাক পরিসংখ্যান মেনে চলে। যেমন— ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন, কোয়ার্ক।
• বোসন: স্পিন পূর্ণসংখ্যা (0,1,2,…); বসু-আইনস্টাইন পরিসংখ্যান মেনে চলে। যেমন— ফোটন, গ্লুওন, মেসন, হিগস বোসন। -
২৬০৩
কোনটি নক্ষত্রের মূল জ্বালানি?
- ক অক্সিজেন
- খ হিলিয়াম
- গ কার্বন
- ঘ হাইড্রোজেন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) হাইড্রোজেন
নক্ষত্র মূলত হাইড্রোজেন দিয়ে গঠিত। নক্ষত্রের কেন্দ্রে হাইড্রোজেন ফিউশন বিক্রিয়ায় হিলিয়ামে পরিণত হয় এবং বিপুল শক্তি উৎপন্ন হয়।
নক্ষত্রের জীবনের প্রধান অংশ (প্রধান ক্রম পর্যায়) জুড়ে হাইড্রোজেনই জ্বালানি; তাই হাইড্রোজেন নক্ষত্রের মূল জ্বালানি। -
২৬০৪
একটি শ্বেত বামনের ভর সূর্যে ভরের কতগুণের বেশি হতে পারে না?
- ক 1.1
- খ 1.2
- গ 1.3
- ঘ 1.4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1.4
চন্দ্রশেখর সীমা অনুযায়ী, ইলেকট্রন অপজাত চাপ সর্বোচ্চ প্রায় 1.4 সৌর ভরের তারকাকে সংকোচন থেকে রক্ষা করতে পারে।
তাই শ্বেত বামনের ভর সূর্যের ভরের 1.4 গুণের বেশি হতে পারে না। -
২৬০৫
একটি নক্ষত্র কৃষ্ণবিবরে পরিণত হলে এর ঘটনা দিগন্তের ব্যাসার্ধ হয় 17.70 km। নক্ষত্রটি সূর্যের ভরের কতগুণ? (সূর্যের ভর 1.99 × 1030 kg)
- ক 2
- খ 3
- গ 4
- ঘ 6
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 6
এখানে,
ঘটনা দিগন্তের ব্যাসার্ধ, Rs = 17.70 km = 17700 m
সূর্যের ভর, M0 = 1.99 × 1030 kg
G = 6.67 × 10−11 Nm2kg−2, c = 3 × 108 ms−1
নক্ষত্রের ভর, M = nM0; n =?
আমরা জানি,
Rs = 2GMc2
বা, M = Rsc22G
বা, M = 17700 × (3 × 108)22 × 6.67 × 10−11
বা, M = 1.194 × 1031 kg
∴ n = MM0 = 1.194 × 10311.99 × 1030 = 6 -
২৬০৬
কোনো কোয়াসার থেকে আগত আলোক রশ্মি অনুযায়ী প্রতীয়মান হয় যে, পৃথিবী থেকে কোয়াসারটি 2.7 × 108 ms−1 বেগে সরে যাচ্ছে। পৃথিবী হতে কোয়াসারটির দূরত্ব কত km? (H = 80 kms−1/MPc)
- ক 5.56 × 1020
- খ 2.25 × 1022
- গ 1.05 × 1023
- ঘ 4.48 × 1024
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.05 × 1023
এখানে,
অপসরণ বেগ, v = 2.7 × 108 ms−1 = 2.7 × 105 kms−1
হাবল ধ্রুবক, H = 80 kms−1MPc−1
1 MPc = 3.086 × 1019 km
দূরত্ব, d =?
আমরা জানি,
v = Hd
বা, d = vH = 2.7 × 10580 MPc = 3375 MPc
বা, d = 3375 × 3.086 × 1019 km
∴ d = 1.04 × 1023 km ≈ 1.05 × 1023 km -
২৬০৭
তিনটি কৃষ্ণবিবরের ঘটনা দিগন্ত যথাক্রমে 42 km, 21 km ও 7 km। এদের ভরের অনুপাত কত?
- ক 1: 3: 6
- খ 6: 3: 1
- গ 3: 2: 1
- ঘ 6: 4: 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 6: 3: 1
আমরা জানি, Rs = 2GMc2; G ও c ধ্রুবক হওয়ায় Rs ∝ M।
M1:M2:M3 = 42:21:7 = 6:3:1
(৪৭নং প্রশ্নের অনুরূপ।) -
২৬০৮
মহাবিশ্বের গড় ঘনত্ব সংকট ঘনত্বের চেয়ে কম হলে মহাবিশ্ব হবে—
- ক উন্মুক্ত
- খ আবদ্ধ
- গ চ্যাপ্টা
- ঘ অপ্রসারণীয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) উন্মুক্ত
গড় ঘনত্ব সংকট ঘনত্বের চেয়ে কম হলে Ω = ρρc < 1। এক্ষেত্রে মহাকর্ষীয় আকর্ষণ প্রসারণ থামাতে পারবে না, ফলে মহাবিশ্ব অনন্তকাল প্রসারিত হতে থাকবে।
এরূপ মহাবিশ্বকে উন্মুক্ত মহাবিশ্ব বলে (৭৯নং প্রশ্ন দ্রষ্টব্য)।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় (ঘ) অপ্রসারণীয় দেওয়া আছে, যা ভুল; Ω < 1 হলে মহাবিশ্ব চিরকাল প্রসারণশীল, অর্থাৎ উন্মুক্ত। -
২৬০৯
বিগ ব্যাংক তত্ত্বের নামকরণ করেন কে?
- ক ফ্রেড হয়েল
- খ বাট্রান্ড রায়েল
- গ আলেকজান্ডার কুক
- ঘ নিলনার্দো দ্যা ক্যাপ্রিও
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ফ্রেড হয়েল
ব্রিটিশ জ্যোতির্বিজ্ঞানী ফ্রেড হয়েল (Fred Hoyle) ১৯৪৯ সালে BBC রেডিওর এক অনুষ্ঠানে তুচ্ছার্থে 'Big Bang' শব্দটি প্রথম ব্যবহার করেন। তিনি নিজে এ তত্ত্বের বিরোধী ও 'স্থির অবস্থা তত্ত্বের' (Steady State Theory) সমর্থক ছিলেন।
পরে এই নামটিই সর্বজনীনভাবে গৃহীত হয়। -
২৬১০
কোন কণা 'ঈশ্বর' কণা নামে পরিচিত?
- ক ল্যাপটন কনা
- খ হিগস-বোসন কণা
- গ বোসন কণা
- ঘ মেসন কণা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) হিগস-বোসন কণা
হিগস-বোসন কণা মৌলিক কণাগুলোকে ভর প্রদানকারী হিগস ক্ষেত্রের কোয়ান্টাম। পদার্থের ভরের উৎস ব্যাখ্যা করার কারণে লিওন লেডারম্যানের বইয়ের নাম অনুসারে এটি 'ঈশ্বর কণা' (God particle) নামে পরিচিত।
১৯৬৪ সালে পিটার হিগস এ কণার ধারণা দেন এবং ২০১২ সালে CERN-এ এর অস্তিত্ব প্রমাণিত হয় (১০নং প্রশ্ন দ্রষ্টব্য)। -
২৬১১
আলোক বর্ষ কীসের একক?
- ক দ্রুতির
- খ দূরত্বের
- গ সময়ের
- ঘ আলোর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) দূরত্বের
আলো শূন্যস্থানে এক বছরে যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে এক আলোক বর্ষ বলে। নামের সাথে 'বর্ষ' থাকলেও এটি সময়ের নয়, দূরত্বের একক।
1 ly = 3 × 108 × 365 × 24 × 3600 m
∴ 1 ly ≈ 9.46 × 1015 m -
২৬১২
প্রোটন ও নিউট্রন নিয়ে কোনটি গঠিত—
- ক Lepton
- খ Quark
- গ Boson
- ঘ Fermion
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Quark
প্রশ্নটির অর্থ হলো প্রোটন ও নিউট্রন কী দিয়ে গঠিত। প্রোটন ও নিউট্রন মৌলিক কণা নয়; এরা প্রত্যেকে তিনটি কোয়ার্ক (Quark) দিয়ে গঠিত—
প্রোটন = uud (আধান 23 + 23 − 13 = + 1)
নিউট্রন = udd (আধান 23 − 13 − 13 = 0)
কোয়ার্কগুলো গ্লুওন বিনিময়ের মাধ্যমে সবল বল দ্বারা আবদ্ধ থাকে। -
২৬১৩
পালসার হচ্ছে—
- ক কৃষ্ণ গহ্বর
- খ শ্বেত বামন
- গ নিউট্রন তারকা
- ঘ সুপারনোভা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) নিউট্রন তারকা
পালসার হলো দ্রুত ঘূর্ণায়মান ও অত্যন্ত শক্তিশালী চৌম্বকক্ষেত্রবিশিষ্ট নিউট্রন তারকা, যা নিয়মিত বিরতিতে বেতার তরঙ্গের স্পন্দন পাঠায় (৩৬নং প্রশ্ন দ্রষ্টব্য)।
কিছু পালসার প্রতি সেকেন্ডে কয়েকশ বার পর্যন্ত ঘোরে। -
২৬১৪
একটি তারকার শ্বেত বামন হবার শর্ত কী?
- ক M = 1.4 Ms
- খ M > 1.4 Ms
- গ M < 1.4 Ms
- ঘ A এবং C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) A এবং C
চন্দ্রশেখর সীমা অনুযায়ী, তারকার অবশিষ্ট ভর M ≤ 1.4 Ms হলে, অর্থাৎ M = 1.4 Ms অথবা M < 1.4 Ms হলে, তারকাটি শ্বেত বামন হয়।
তাই A (M = 1.4 Ms) এবং C (M < 1.4 Ms) উভয়ই সঠিক; M > 1.4 Ms হলে তারকা নিউট্রন তারকা বা কৃষ্ণগহ্বর হয়।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় (খ) দেওয়া আছে, যা ভুল; M > 1.4 Ms হলে শ্বেত বামন হওয়া সম্ভব নয়। -
২৬১৫
কৃষ্ণবিবর অঞ্চলের সীমাকে কী বলে?
- ক সোয়ার্জ শিল্ড
- খ নেবুলা
- গ ঘটনা দিগন্ত
- ঘ সাদা বামন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ঘটনা দিগন্ত
কৃষ্ণবিবরের চারপাশের যে কাল্পনিক সীমানার ভেতর থেকে আলোসহ কোনো কিছুই বাইরে বেরিয়ে আসতে পারে না, তাকে ঘটনা দিগন্ত (Event horizon) বলে।
ঘটনা দিগন্তের ব্যাসার্ধ হলো শোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ Rs = 2GMc2। -
২৬১৬
নিচের কোনটির প্রতি কণা নেই?
- ক ইলেকট্রন
- খ হ্যাড্রন
- গ লেপটন
- ঘ ফোটন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ফোটন
ইলেকট্রনের প্রতিকণা পজিট্রন, প্রোটনের (হ্যাড্রন) প্রতিকণা অ্যান্টিপ্রোটন এবং প্রতিটি লেপটনের আলাদা প্রতিকণা রয়েছে।
কিন্তু ফোটন আধানহীন এবং নিজেই নিজের প্রতিকণা; তাই ফোটনের আলাদা প্রতিকণা নেই। -
২৬১৭
বোরের স্বীকার্য অনুসারে অনুমোদিত কক্ষপথে ইলেকট্রনের কৌণিক ভরবেগ কত?
- ক L = nh/2π
- খ L = 2πn/h
- গ L = 2π/hn
- ঘ L = 2h/π
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) L = nh/2π
বোরের দ্বিতীয় স্বীকার্য (কৌণিক ভরবেগের কোয়ান্টায়ন) অনুসারে, ইলেকট্রন কেবল সেসব কক্ষপথেই ঘুরতে পারে যেখানে এর কৌণিক ভরবেগ h/2π-এর পূর্ণসংখ্যার গুণিতক—
L = mvr = nh/2π
এখানে n = 1,2,3,… প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, h = প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক, m = ইলেকট্রনের ভর, v = বেগ এবং r = কক্ষপথের ব্যাসার্ধ। -
২৬১৮
আলফা কণা বিক্ষেপণ পরীক্ষা কে করেন?
- ক থমসন
- খ বোর
- গ রাদারফোর্ড
- ঘ কুরি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) রাদারফোর্ড
১৯১১ সালে রাদারফোর্ড (তাঁর সহকারী গাইগার ও মার্সডেনের মাধ্যমে) পাতলা সোনার পাতের উপর আলফা কণা নিক্ষেপ করে বিক্ষেপণ পরীক্ষা করেন।
অধিকাংশ আলফা কণা সোজা চলে গেলেও খুব অল্প সংখ্যক কণা বড় কোণে বিক্ষিপ্ত হয়। এ থেকে তিনি সিদ্ধান্তে আসেন যে পরমাণুর কেন্দ্রে অতি ক্ষুদ্র, ভারী ও ধনাত্মক আধানযুক্ত নিউক্লিয়াস রয়েছে। -
২৬১৯
হাইড্রোজেন পরমাণুর ভূমি স্তরের শক্তি কত?
- ক −13.6 eV
- খ −13.6 J
- গ −13.6 N
- ঘ 13.6 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) −13.6 eV
বোর মডেল অনুসারে হাইড্রোজেন পরমাণুর n-তম কক্ষপথে ইলেকট্রনের মোট শক্তি—
E_(n) = − 13.6/n² eV
ভূমি স্তরে n = 1, তাই E₁ = − 13.6 eV। ঋণাত্মক চিহ্ন নির্দেশ করে যে ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ। শক্তির একক জুল বা eV; নিউটন বলের একক, তাই (গ) বাদ। -
২৬২০
হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রথম বোর কক্ষে ইলেকট্রনের মোট শক্তি −13.6 eV হলে, দ্বিতীয় বোর কক্ষে মোট শক্তি কত হবে?
- ক −1.5 eV
- খ −3.4 eV
- গ −4.5 eV
- ঘ −40.8 eV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) −3.4 eV
এখানে,
প্রথম কক্ষে শক্তি, E₁ = − 13.6 eV
দ্বিতীয় কক্ষের জন্য n = 2
দ্বিতীয় কক্ষে শক্তি, E₂ =?
আমরা জানি,
E_(n) = E₁/n²
বা, E₂ = (−13.6)/2² = (−13.6)/4
∴ E₂ = − 3.4 eV
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।