ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১৩৫/১৮০
-
২৬৮১
পোলোনিয়াম ²¹⁴Po (Z = 84) এর α বিকিরণের মাধ্যমে প্রাপ্ত মৌল হচ্ছে—
- ক ²¹⁴Po (Z = 84)
- খ ²¹⁰Pb (Z = 82)
- গ ²¹⁴At (Z = 85)
- ঘ ²¹⁰Bi (Z = 83)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ²¹⁰Pb (Z = 82)
α-কণা (₂⁴He) নির্গত হলে ভর সংখ্যা 4 এবং পারমাণবিক সংখ্যা 2 কমে।
₈₄²¹⁴Po →₈₂²¹⁰Pb +₂⁴He
সুতরাং প্রাপ্ত মৌল ²¹⁰Pb (Z = 82), অর্থাৎ সীসা। -
২৬৮২
ফোটনের স্পিন কত?
- ক 0
- খ 2
- গ 1/2
- ঘ 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1
ফোটন তড়িচ্চুম্বকীয় বলের বাহক গেজ বোসন; এর স্পিন 1 (একক ħ)।
বোসন হওয়ায় এর স্পিন পূর্ণসংখ্যা। ফোটনের ভর ও আধান শূন্য। -
২৬৮৩
অ্যালুমিনিয়ামের নিউক্লিয়াসের সংকেত ₁₃²⁷Al হলে, প্রোটন সংখ্যা কত?
- ক 27
- খ 7
- গ 14
- ঘ 13
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 13
সংকেত _(Z)^(A)X-এ নিচের সংখ্যা Z পারমাণবিক সংখ্যা তথা প্রোটন সংখ্যা এবং উপরের সংখ্যা A ভর সংখ্যা।
₁₃²⁷Al-এ প্রোটন সংখ্যা Z = 13 এবং নিউট্রন সংখ্যা = 27 − 13 = 14। -
২৬৮৪
নিচের কোনটির গতিশক্তি সবচেয়ে বেশি?
- ক γ-ray
- খ α-ray
- গ β-ray
- ঘ sound
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) α-ray
তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস থেকে নির্গত α-কণার গতিশক্তি সাধারণত 4–9 MeV, যেখানে β-কণার গড় গতিশক্তি সাধারণত এর চেয়ে কম (কয়েক শত keV থেকে কিছু MeV)।
γ-রশ্মি ভরহীন ফোটন; এর শক্তিকে প্রচলিত অর্থে গতিশক্তি (1/2mv²) বলা হয় না এবং শব্দ একটি যান্ত্রিক তরঙ্গ। তাই গতিশক্তি সবচেয়ে বেশি α-রশ্মির। -
২৬৮৫
একটি সীসার খণ্ডে সুড়ঙ্গ করে তেজস্ক্রিয় পদার্থ ইউরেনিয়াম রাখা হলে, সুড়ঙ্গ পথে নির্গত তেজস্ক্রিয় রশ্মিটি—
- ক α-রশ্মি
- খ β-রশ্মি
- গ γ-রশ্মি
- ঘ সবগুলোই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সবগুলোই
ইউরেনিয়াম ও এর ক্ষয়জাত মৌলগুলো α, β ও γ—তিন ধরনের রশ্মিই নিঃসরণ করে। সীসার খণ্ডের দেয়াল পার্শ্বদিকে যাওয়া রশ্মিগুলো শোষণ করে নেয়, কিন্তু সুড়ঙ্গের মুখ বরাবর তিন ধরনের রশ্মিই বের হয়ে আসে।
এ ব্যবস্থায় চৌম্বকক্ষেত্র প্রয়োগ করেই রাদারফোর্ড α, β ও γ রশ্মিকে আলাদা করেছিলেন। -
২৬৮৬
₆¹²C এবং ₆¹³C কার্বনের দুটি আইসোটোপ হওয়ায় এদের রাসায়নিক বিক্রিয়া—
- ক বেশ ভিন্ন
- খ প্রায় সমান
- গ সমান
- ঘ দ্বিতীয় আইসোটোপটি বিক্রিয়া নিরপেক্ষ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) প্রায় সমান
আইসোটোপগুলোর প্রোটন সংখ্যা ও ইলেকট্রন বিন্যাস একই, তাই এদের রাসায়নিক ধর্ম মূলত একই রকম।
তবে নিউট্রন সংখ্যা ভিন্ন হওয়ায় ভর ভিন্ন; এ কারণে বিক্রিয়ার হার ও কিছু ভৌত ধর্মে সামান্য পার্থক্য দেখা যায় (আইসোটোপ প্রভাব)। তাই এদের রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রায় সমান। -
২৬৮৭
ট্রিটিয়ামের অর্ধায়ু 12.5 বছর। 25 বছর পর 1 kg ট্রিটিয়াম কত গ্রাম হবে?
- ক 0.5 gm
- খ 0.75 gm
- গ 0.25 gm
- ঘ 0.125 gm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.25 gm
এখানে,
প্রাথমিক ভর, m₀ = 1 kg; অর্ধায়ু, T_(1/2) = 12.5 বছর; সময়, t = 25 বছর
অবশিষ্ট ভর, m =?
আমরা জানি,
m = m₀(1/2)^(t/(T_(1/2)))
বা, m = 1 × (1/2)^(25/12.5) = (1/2)²
∴ m = 0.25 kg = 250 g
অপশনগুলোর একক 'gm' হলেও প্রকৃতপক্ষে তা kg হবে; মান অনুযায়ী উত্তর (গ)। -
২৬৮৮
নিউট্রন হলো—
- ক স্থায়ী মূল কণিকা
- খ অস্থায়ী কণিকা
- গ স্থায়ী কণিকা
- ঘ অস্থায়ী মূল কণিকা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অস্থায়ী মূল কণিকা
ইলেকট্রন, প্রোটন ও নিউট্রনকে পরমাণুর মূল কণিকা বলা হয়।
নিউক্লিয়াসের ভেতরে নিউট্রন স্থায়ী, কিন্তু মুক্ত অবস্থায় নিউট্রন অস্থায়ী; এর অর্ধায়ু প্রায় 10 মিনিট এবং এটি প্রোটন, ইলেকট্রন ও প্রতিনিউট্রিনোতে ভেঙে যায়—
₀¹n →₁¹p +_(−1)⁰e + ν̅
তাই নিউট্রন একটি অস্থায়ী মূল কণিকা।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় (ক) দেওয়া আছে; কিন্তু মুক্ত নিউট্রন অস্থায়ী, তাই 'স্থায়ী মূল কণিকা' বলা যায় না। -
২৬৮৯
পরমাণুর মোট শক্তি সর্বদাই—
- ক ধনাত্মক
- খ ঋণাত্মক
- গ শূন্য
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ঋণাত্মক
বোর মডেলে ইলেকট্রনের গতিশক্তি K = 1/2 · e²/4πε₀r এবং বিভব শক্তি U = − e²/4πε₀r।
E = K + U = − e²/8πε₀r
অর্থাৎ মোট শক্তি সর্বদা ঋণাত্মক (যেমন হাইড্রোজেনে E_(n) = − 13.6/n² eV)। ঋণাত্মক শক্তি নির্দেশ করে যে ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় (গ) শূন্য দেওয়া আছে, যা ভুল। -
২৬৯০
তেজস্ক্রিয় মৌলের অর্ধায়ু নির্ভর করে কোনটির উপর?
- ক মৌলের প্রকৃতি
- খ মৌলের পরিমাণ
- গ তাপমাত্রা
- ঘ চাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) মৌলের প্রকৃতি
অর্ধায়ু T_(1/2) = 0.693/λ; ক্ষয় ধ্রুবক λ কেবল মৌলের নিউক্লিয়াসের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে।
মৌলের পরিমাণ, তাপমাত্রা, চাপ বা রাসায়নিক অবস্থা পরিবর্তন করে অর্ধায়ু পরিবর্তন করা যায় না। তাই অর্ধায়ু মৌলের প্রকৃতির উপর নির্ভরশীল। -
২৬৯১
হাইড্রোজেন পরমাণু থেকে ইলেকট্রন মুক্ত করতে শক্তি প্রয়োজন—
- ক 13.6 MeV
- খ 13.6 eV
- গ 1.36 MeV
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 13.6 eV
হাইড্রোজেন পরমাণুর ভূমিস্তরে ইলেকট্রনের শক্তি E₁ = − 13.6 eV এবং মুক্ত অবস্থায় (n = ∞) শক্তি E_(∞) = 0।
E_(ion) = E_(∞) − E₁ = 0 − (− 13.6)
∴ E_(ion) = 13.6 eV
এটি হাইড্রোজেনের আয়নীকরণ শক্তি। -
২৬৯২
নিউট্রিনো নির্গত হয়—
- ক পরমাণু উত্তেজিত হলে
- খ গামা নির্গমনের সময়
- গ ফোটন শোষণের সময়
- ঘ বিটা ক্ষয়ের সময়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বিটা ক্ষয়ের সময়
বিটা ক্ষয়ে নির্গত ইলেকট্রনের শক্তি অবিচ্ছিন্ন বর্ণালি দেখায়, যা শক্তি ও কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ নীতির সাথে আপাতবিরোধী মনে হয়। এ সমস্যা সমাধানে পাউলি (১৯৩০) প্রস্তাব করেন যে বিটা ক্ষয়ের সময় ইলেকট্রনের সাথে একটি আধানহীন, প্রায় ভরহীন কণা—নিউট্রিনো—নির্গত হয়।
₀¹n →₁¹p +_(−1)⁰e + ν̅ -
২৬৯৩
হাইড্রোজেন পরমাণুর ইলেকট্রন দ্বিতীয় শক্তি স্তর থেকে প্রথম শক্তি স্তরে আসলে কত তরঙ্গ-দৈর্ঘ্যের রশ্মি বিকিরণ করে?
- ক 12 Å
- খ 12 nm
- গ 120 Å
- ঘ 1200 Å
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1200 Å
এখানে,
E₂ = − 13.6/4 = − 3.4 eV; E₁ = − 13.6 eV
নির্গত শক্তি, ΔE = E₂ − E₁ = 10.2 eV
∴ΔE = 10.2 × 1.6 × 10⁻¹⁹ J
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ =?
আমরা জানি,
λ = hc/ΔE
বা, λ = (6.63 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸)/(10.2 × 1.6 × 10⁻¹⁹)
বা, λ = 1.219 × 10⁻⁷ m = 1219 Å
∴ λ ≈ 1200 Å
(এটি লাইম্যান সিরিজের প্রথম রেখা, অতিবেগুনি অঞ্চলে।) -
২৬৯৪
ধরা যাক, তিনটি কণার মুক্ত অবস্থার স্থির ভর যথাক্রমে 1, 1.5, 2.5 amu। এদের দ্বারা গঠিত কণার স্থায়ী ভর 4.98 amu হলে, এর বন্ধন শক্তি কত MeV?
- ক 9.31
- খ 18.62
- গ 37.24
- ঘ 74.84
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 18.62
এখানে,
মুক্ত কণাগুলোর মোট ভর = 1 + 1.5 + 2.5 = 5 amu
গঠিত কণার ভর, M = 4.98 amu
বন্ধন শক্তি, E_(B) =?
আমরা জানি,
Δm = 5 − 4.98 = 0.02 amu
বা, E_(B) = Δm × 931 MeV
∴ E_(B) = 0.02 × 931 = 18.62 MeV -
২৬৯৫
প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা কে আবিষ্কার করেন?
- ক হেনরি বেকেরেল
- খ নীলস বোর
- গ লর্ড রাদার ফোর্ড
- ঘ ডালটন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) হেনরি বেকেরেল
১৮৯৬ সালে ফরাসি বিজ্ঞানী হেনরি বেকেরেল লক্ষ করেন যে ইউরেনিয়াম লবণ থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে এক প্রকার অদৃশ্য রশ্মি নির্গত হয়, যা কালো কাগজে মোড়ানো ফটোগ্রাফিক প্লেটকে প্রভাবিত করে। এভাবে তিনি প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেন।
তাঁর নামে তেজস্ক্রিয়তার SI একক বেকেরেল (Bq) রাখা হয়েছে। ১৯০৩ সালে তিনি কুরি দম্পতির সাথে নোবেল পুরস্কার পান। -
২৬৯৬
দ্রুতগতিসম্পন্ন ইলেকট্রন কোনো ধাতুকে আঘাত করলে তা থেকে উচ্চ ভেদন ক্ষমতাসম্পন্ন যে এক প্রকার বিকিরণ উৎপন্ন হয় সেটি নিচের কোনটি?
- ক β-রশ্মি
- খ X-রশ্মি
- গ γ-রশ্মি
- ঘ α-রশ্মি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) X-রশ্মি
উচ্চ বিভব পার্থক্যে ত্বরিত দ্রুতগতির ইলেকট্রন কোনো ভারী ধাতব লক্ষ্যবস্তুতে (যেমন টাংস্টেন) আঘাত করলে হঠাৎ মন্দনের ফলে উচ্চ ভেদন ক্ষমতাসম্পন্ন তড়িচ্চুম্বকীয় বিকিরণ উৎপন্ন হয়। একে এক্স-রশ্মি বলে।
১৮৯৫ সালে রন্টজেন এক্স-রশ্মি আবিষ্কার করেন। -
২৬৯৭
নিচের কোনটি চৌম্বক ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি বিক্ষেপ হবে?
- ক α-কণা
- খ β-কণা
- গ X-রশ্মি
- ঘ γ-রশ্মি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) β-কণা
চৌম্বক ক্ষেত্রে আহিত কণার বৃত্তপথের ব্যাসার্ধ r = mv/qB; q/m অনুপাত যত বেশি, বিক্ষেপ তত বেশি।
β-কণার (ইলেকট্রন) ভর α-কণার চেয়ে প্রায় 7300 গুণ কম, তাই এর q/m অনেক বেশি এবং বিক্ষেপ সবচেয়ে বেশি। X-রশ্মি ও γ-রশ্মি আধানহীন বলে বিক্ষিপ্ত হয় না। -
২৬৯৮
কোন মৌলগুলি ফিউশন প্রক্রিয়ায় উপযুক্ত?
- ক হাল্কা নিউক্লিয়াসগুলি
- খ ভারী নিউক্লিয়াসগুলি
- গ পর্যায়সারণির মাঝামাঝি অবস্থানের মৌলসমূহ
- ঘ বন্ধনশক্তি চক্রের মাঝামাঝি অবস্থানের মৌলসমূহ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) হাল্কা নিউক্লিয়াসগুলি
প্রতি নিউক্লিয়ন বন্ধন শক্তির লেখ অনুযায়ী হালকা নিউক্লিয়াসগুলোর (যেমন H, He) প্রতি নিউক্লিয়ন বন্ধন শক্তি কম। এরা যুক্ত হয়ে অপেক্ষাকৃত ভারী ও বেশি স্থিতিশীল নিউক্লিয়াস তৈরি করলে ভর ত্রুটির কারণে শক্তি নির্গত হয়।
তাই ফিউশনের জন্য হালকা নিউক্লিয়াস উপযুক্ত; অপরদিকে ভারী নিউক্লিয়াস ফিশনের জন্য উপযুক্ত। -
২৬৯৯
নিউক্লীয় চুল্লিতে মন্দক হিসেবে ব্যবহার করা হয়—
- ক ইউরেনিয়াম
- খ ভারী পানি
- গ ক্যাডমিয়াম
- ঘ প্লুটোনিয়াম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ভারী পানি
ফিশনে নির্গত নিউট্রনগুলো অতি দ্রুতগতির; ধীরগতির (তাপীয়) নিউট্রন ₉₂²³⁵U-এ ফিশন ঘটাতে বেশি কার্যকর। যে পদার্থ নিউট্রনের গতি কমায় তাকে মন্দক বলে।
ভারী পানি (D₂O) ও গ্রাফাইট মন্দক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ক্যাডমিয়াম নিয়ন্ত্রক দণ্ড এবং ইউরেনিয়াম/প্লুটোনিয়াম জ্বালানি। -
২৭০০
পজিট্রনের ভর কোন কণার ভরের সমান?
- ক প্রোটন
- খ α-কণা
- গ নিউট্রন কণা
- ঘ ইলেকট্রন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ইলেকট্রন
পজিট্রন (e⁺) ইলেকট্রনের প্রতিকণা। প্রতিকণার ভর মূল কণার সমান কিন্তু আধান বিপরীত।
তাই পজিট্রনের ভর ইলেকট্রনের ভরের সমান = 9.11 × 10⁻³¹ kg।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।