ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১৫৬/১৮০
-
৩১০১
সবল নিউক্লীয় বলের ক্ষেত্রে নিম্নের কোন কণাটি ক্রিয়া করে?
- ক গ্রাভিটন
- খ ফোটন
- গ মেসন
- ঘ গ্লুয়ন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) গ্লুয়ন
সবল নিউক্লীয় বল কোয়ার্কসমূহকে একত্রে বেঁধে নিউক্লিয়ন (প্রোটন, নিউট্রন) গঠন করে এবং নিউক্লিয়নগুলোকেও নিউক্লিয়াসে ধরে রাখে।
এই বলের ক্ষেত্র কণা (বাহক কণা) হলো গ্লুয়ন (gluon), যা কোয়ার্কসমূহের মধ্যে বিনিময় হয়। -
৩১০২
ফোটনের দ্বারা সংঘর্ষের পর একটি ফটো ইলেকট্রন নিঃসরণের সময় প্রায়---
- ক 10−3 sec
- খ 10−4 sec
- গ 10−1 sec
- ঘ 10−9 sec
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 10−9 sec
আলোক তড়িৎ ক্রিয়া একটি তাৎক্ষণিক ঘটনা। ফোটন ইলেকট্রনের সাথে সংঘর্ষে তার সম্পূর্ণ শক্তি একবারে ইলেকট্রনকে দিয়ে দেয়, ফলে শক্তি জমা হওয়ার জন্য কোনো অপেক্ষা করতে হয় না এবং প্রায় 10−9 s সময়ের মধ্যেই ফটো ইলেকট্রন নির্গত হয়।
সুতরাং সঠিক উত্তর 10−9 sec। -
৩১০৩
কোনটি সবল নিউক্লীয় বলের বৈশিষ্ট্য নয় ?
- ক এটি শুধু আকর্ষণধর্মী
- খ বিনিময় কণা গ্লুয়ন
- গ এই বল অত্যন্ত তীব্র
- ঘ এই বলের পাল্লা অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এই বলের পাল্লা অসীম
সবল নিউক্লীয় বল অত্যন্ত তীব্র, আকর্ষণধর্মী এবং গ্লুঅন (নিউক্লিয়নের ক্ষেত্রে মেসন) বিনিময়ের মাধ্যমে কাজ করে। কিন্তু এর পাল্লা অত্যন্ত ক্ষুদ্র — প্রায় 10-15 m (নিউক্লিয়াসের আকারের সমান); অসীম নয়। -
৩১০৪
প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবকের সঙ্গে নিচের কোন রাশিটির মাত্রা অভিন্ন?
- ক রৈখিক ভরবেগ
- খ কৌণিক ভরবেগ
- গ শক্তি
- ঘ ক্ষমতা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কৌণিক ভরবেগ
প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক h-এর একক J·s = kg·m2s।
কৌণিক ভরবেগ L = Iω-এরও একক kg·m2s, অর্থাৎ প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবকের মাত্রা কৌণিক ভরবেগের মাত্রার অনুরূপ।
এ কারণেই হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতি এবং বোরের পরমাণু মডেলে কৌণিক ভরবেগের কোয়ান্টায়ন (L = nh2π) সূত্রে h সরাসরি ব্যবহৃত হয়। -
৩১০৫
ফোটনের শক্তি (E) বনাম কম্পাঙ্কের (ν) লেখচিত্র---
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ)
প্ল্যাঙ্কের সমীকরণ অনুসারে ফোটনের শক্তি E = hν।
এটি একটি সরল সমানুপাতিক সম্পর্ক, যেখানে h (প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক) ধ্রুব ঢাল হিসেবে কাজ করে।
তাই E বনাম ν লেখচিত্র মূলবিন্দু (উৎসবিন্দু) দিয়ে যাওয়া একটি ঊর্ধ্বমুখী সরলরেখা, অর্থাৎ গ-এর লেখচিত্র। -
৩১০৬
আপতিত রশ্মির কম্পাঙ্ক স্থির হলে ফটোতড়িতের প্রবাহমাত্রা বনাম আলোর তীব্রতা অনুসারে কোন লেখটি সঠিক?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ)
আপতিত আলোর কম্পাঙ্ক (ν > ν0) স্থির রেখে তীব্রতা বাড়ালে একক সময়ে আপতিত ফোটনের সংখ্যা বাড়ে, ফলে নির্গত ফটোইলেকট্রনের সংখ্যাও সমানুপাতিক হারে বাড়ে (প্রতিটি ফোটন একটি করে ইলেকট্রন নির্গত করে)।
যেহেতু ফটোতড়িৎ প্রবাহ ∝ নির্গত ইলেকট্রনের সংখ্যা, তাই প্রবাহমাত্রা তীব্রতার সমানুপাতিক — অর্থাৎ উৎসবিন্দু থেকে ঊর্ধ্বমুখী সরলরেখা। (খ-এর লেখচিত্র) -
৩১০৭
ইলেকট্রনটির গতিশক্তি কত?
- ক 5.454 × 10−14 J
- খ 54.54 × 10−14 J
- গ 5.454 × 10−13 J
- ঘ 54.54 × 10−13 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 5.454 × 10−14 J
বইয়ে এই প্রশ্নের সাথে কোনো উদ্দীপক/তথ্য দেওয়া নেই (মূল সৃজনশীল উদ্দীপক থেকে নেওয়া)। ধরা যাক ইলেকট্রনটি 0.8c বেগে গতিশীল (m0 = 9.1 × 10−31 kg)।
আমরা জানি,
Ek = (m − m0)c2 = m0c2(11 − v2c2 − 1)
= 9.1 × 10−31 × (3 × 108)2 × (10.6 − 1)
= 8.19 × 10−14 × 0.666
∴ Ek ≈ 5.454 × 10−14 J
বিঃদ্রঃ বইয়ে প্রশ্নের প্রয়োজনীয় তথ্য অনুপস্থিত; উত্তরটি অপশনের সাথে সামঞ্জস্য রেখে নির্ধারিত। -
৩১০৮
একটি ধাতুর কার্য অপেক্ষক 1.5 × 10−23 J এবং আপতিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 570 nm হলে নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তি কত?
- ক 3.48 × 10−19 J
- খ 10 × 10−19 J
- গ 11.27 × 10−20 J
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3.48 × 10−19 J
আপতিত ফোটনের শক্তি E = hcλ = 6.626×10−34 × 3×108570×10−9 = 1.9878×10−255.7×10−7 ≈ 3.487×10−19 J।
আইনস্টাইনের সমীকরণ: KEmax = E − W = 3.487×10−19 − 1.5×10−23 J।
যেহেতু W = 1.5×10−23 J, ফোটনের শক্তির তুলনায় প্রায় নগণ্য (প্রায় 10000 গুণ ছোট), তাই KEmax ≈ 3.487×10−19 J ≈ 3.48×10−19 J। -
৩১০৯
হলোগ্রাফি সৃষ্টিতে কোন রশ্মি ব্যবহৃত হয়?
- ক এক্স রশ্মি
- খ গামা রশ্মি
- গ ক্যাথোড রশ্মি
- ঘ লেজার রশ্মি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) লেজার রশ্মি
হলোগ্রাফি হলো ত্রিমাত্রিক প্রতিবিম্ব ধারণ ও পুনর্গঠনের পদ্ধতি, এতে লেজার রশ্মি ব্যবহৃত হয়।
লেজার আলো একবর্ণী, সুসংগত (coherent), সমদশা ও অত্যন্ত সমান্তরাল — এই সুসংগততার জন্যই বস্তু-রশ্মি ও প্রসঙ্গ-রশ্মির ব্যতিচার নকশা ফিল্মে ধরে রাখা যায়।
লেজার উদ্দীপিত বিকিরণের মাধ্যমে তৈরি হয়, কাজ করে জনসংখ্যার ব্যতিক্রম (population inversion) নীতিতে।
লেজারের অন্য ব্যবহার: অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ, চক্ষু ও সার্জারি, বারকোড রিডার। -
৩১১০
কোন মৌলিক বলের কারণে নিউট্রিনো ও বিটা কণা নির্গত হয়?
- ক দুর্বল নিউক্লীয় বল
- খ মহাকর্ষ বল
- গ তড়িৎ চুম্বকীয় বল
- ঘ সবল নিউক্লীয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) দুর্বল নিউক্লীয় বল
বিটা ক্ষয়ে (β-decay) একটি নিউট্রন প্রোটনে রূপান্তরিত হয়ে একটি ইলেকট্রন (বিটা কণা) ও একটি প্রতি-নিউট্রিনো নির্গত করে (অথবা এর বিপরীত প্রক্রিয়া)।
এই প্রক্রিয়াটি দুর্বল নিউক্লীয় বলের (weak nuclear force) মাধ্যমে সংঘটিত হয়, যার বাহক কণা W ও Z বোসন। -
৩১১১
কোনো কণার গতিশক্তি এর স্থিরাবস্থায় শক্তির দ্বিগুণ। সেক্ষেত্রে কণাটির গতিশীল ভর স্থির ভরের---
- ক দ্বিগুণ
- খ তিন গুণ
- গ চার গুণ
- ঘ নয় গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তিন গুণ
গতিশক্তি KE = 2E0 = 2m0c2। মোট শক্তি E = E0 + KE = m0c2 + 2m0c2 = 3m0c2।
E = γm0c2 হওয়ায় γ = 3।
আপেক্ষিক (গতিশীল) ভর m = γm0 = 3m0। অর্থাৎ গতিশীল ভর স্থির ভরের তিন গুণ। -
৩১১২
আলোক তড়িৎক্রিয়া আলোর কোন ধর্ম ব্যাখ্যা করে ?
- ক কণা
- খ তরঙ্গ
- গ বিকিরণ
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) কণা
আলোক তড়িৎ ক্রিয়া তরঙ্গ তত্ত্ব দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায় না; আইনস্টাইন আলোকে ফোটন কণার স্রোত ধরে এটি ব্যাখ্যা করেন। তাই এ ক্রিয়া আলোর কণা ধর্ম প্রমাণ করে। -
৩১১৩
তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য হলো---
(i) এরা আড় তরঙ্গ
(ii) এরা তড়িৎ ক্ষেত্র ও চৌম্বক ক্ষেত্রের লম্ব সমবায়
(iii) তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গের সঞ্চালনের জন্য মাধ্যম প্রয়োজন হয় 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
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের ক্ষেত্রে (i) এরা আড় (transverse) তরঙ্গ — সত্য, কারণ তড়িৎ ক্ষেত্র E ও চৌম্বক ক্ষেত্র B উভয়ই তরঙ্গের সঞ্চালনের দিকের সাথে লম্ব দিকে দোলিত হয়। (ii) এরা তড়িৎ ক্ষেত্র ও চৌম্বক ক্ষেত্রের পরস্পর লম্ব সমবায়ে গঠিত — সত্য, E ও B পরস্পর লম্ব এবং উভয়ই তরঙ্গের গতির দিকের সাথেও লম্ব। (iii) সঞ্চালনের জন্য মাধ্যম প্রয়োজন হয় — মিথ্যা, কারণ তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ শূন্যস্থান দিয়েও চলতে পারে, কোনো বস্তুগত মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না (যান্ত্রিক তরঙ্গের বিপরীতে)। সুতরাং সঠিক statement হলো i ও ii। উত্তর: ক। -
৩১১৪
কোনটি তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গ নয়?
- ক দৃশ্যমান আলো
- খ এক্স-রশ্মি
- গ গামা রশ্মি
- ঘ আলফা রশ্মি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আলফা রশ্মি
দৃশ্যমান আলো, এক্স-রশ্মি, গামা রশ্মি — এই তিনটিই তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালীর অংশ (E ও B ক্ষেত্রের দোলনে সৃষ্ট, ভরবিহীন ফোটন, শূন্যস্থানে c বেগে চলে)। কিন্তু আলফা রশ্মি হলো হিলিয়াম নিউক্লিয়াস (2 প্রোটন + 2 নিউট্রন) দ্বারা গঠিত একটি কণা-প্রবাহ, এটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ নয়। উত্তর: ঘ (আলফা রশ্মি)। -
৩১১৫
তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গের ক্ষেত্রে---
(i) মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না
(ii) কম্পাঙ্ক ধ্রুব থাকে
(iii) তরঙ্গের বেগ 3 × 108 ms−1 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) মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না — সত্য, তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ শূন্যস্থান দিয়েও চলতে পারে। (ii) কম্পাঙ্ক ধ্রুব থাকে — সত্য, এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে গেলেও তরঙ্গের কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে (শুধু তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও বেগ পরিবর্তিত হয়)। (iii) তরঙ্গের বেগ 3×108 ms−1 — এটি শুধুমাত্র শূন্যস্থান/বায়ুতে সত্য (c = 1μ0ε0); কোনো ঘন মাধ্যমে (যেমন কাচ, পানি) বেগ এর চেয়ে কম হয় (v = cn)। যেহেতু statement-এ নির্দিষ্টভাবে শূন্যস্থানের কথা বলা হয়নি, সাধারণভাবে এটি সত্য নয়। সুতরাং সঠিক হলো i ও ii। উত্তর: ক। -
৩১১৬
একটি তরঙ্গমুখে কণাগুলোর মধ্যে দশা পার্থক্য---
- ক 0°
- খ 90°
- গ 45°
- ঘ 180°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0°
তরঙ্গমুখ (wavefront) সংজ্ঞায় বলা হয়, একই তরঙ্গমুখের ওপর অবস্থিত সব বিন্দু একই দশায় (in phase) কম্পিত হয় — কারণ উৎস থেকে সমান দূরত্বে অবস্থিত হওয়ায় তরঙ্গ একই সময়ে তাদের কাছে পৌঁছায়। তাই একই তরঙ্গমুখের যেকোনো দুই বিন্দুর মধ্যে দশা পার্থক্য 0°। উত্তর: ক। -
৩১১৭
মাধ্যমের পরিবর্তন হলে আলোর বৈশিষ্ট্যের কী পরিবর্তন ঘটে?
- ক তরঙ্গদৈর্ঘ্য
- খ কম্পাঙ্ক
- গ বর্ণ
- ঘ কোনোটাই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) তরঙ্গদৈর্ঘ্য
আলো এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে গেলে তার কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে (উৎস দ্বারা নির্ধারিত), এবং যেহেতু বর্ণ কম্পাঙ্কের উপর নির্ভরশীল, তাই বর্ণও অপরিবর্তিত থাকে। কিন্তু আলোর বেগ মাধ্যমভেদে পরিবর্তিত হয় (v = cn), আর v = fλ সম্পর্ক অনুযায়ী f অপরিবর্তিত থাকলে v পরিবর্তনের সাথে সাথে তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ-ও পরিবর্তিত হয় (λ = λ0n)। উত্তর: ক (তরঙ্গদৈর্ঘ্য)। -
৩১১৮
সুসঙ্গত আলোক উৎসের ক্ষেত্রে---
(i) উৎস দুটি ক্ষুদ্র হবে
(ii) উৎস হতে সমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তরঙ্গ নির্গত হবে
(iii) তরঙ্গদ্বয়ের দশা পার্থক্য সর্বদা নির্দিষ্ট থাকবে 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: ঘ) i, ii ও iii
দুটি আলোক উৎসকে সুসংগত (coherent) বলা হয় যদি: (i) উৎস দুটি ক্ষুদ্র (বিন্দু-সদৃশ) হয় — সত্য, নাহলে বিভিন্ন বিন্দু থেকে ভিন্ন ভিন্ন দশার তরঙ্গ আসবে। (ii) উৎস দুটি থেকে সমান তরঙ্গদৈর্ঘ্য (তথা সমান কম্পাঙ্ক) এর তরঙ্গ নির্গত হয় — সত্য, এটি সুসংগত হওয়ার মৌলিক শর্ত। (iii) তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যে দশা পার্থক্য সর্বদা ধ্রুব/নির্দিষ্ট থাকে — সত্য, এটিই সুসংগততার মূল সংজ্ঞা। তিনটি শর্তই সঠিক, তাই এদের সবগুলো একসাথে প্রয়োজন। উত্তর: ঘ (i, ii ও iii)। -
৩১১৯
আলোর ব্যতিচারের শর্ত---
(i) আলোক উৎস দুটি সুসঙ্গত হতে হবে
(ii) উৎস দুটি ক্ষুদ্র ও সূক্ষ্ম হতে হবে
(iii) উৎস দুটি পরস্পর থেকে দূরে হতে হবে 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
ব্যতিচার সৃষ্টির জন্য (i) উৎস দুটি অবশ্যই সুসংগত হতে হবে — সত্য (স্থায়ী ব্যতিচার প্যাটার্নের জন্য অপরিহার্য)। (ii) উৎস দুটি ক্ষুদ্র ও সূক্ষ্ম হতে হবে — সত্য, যাতে প্রতিটি উৎসকে বিন্দু উৎস হিসেবে গণ্য করা যায়। (iii) উৎস দুটি পরস্পর থেকে দূরে হতে হবে — মিথ্যা, বরং ব্যতিচার প্যাটার্ন স্পষ্ট ও পর্যবেক্ষণযোগ্য হওয়ার জন্য উৎস দুটির মধ্যকার দূরত্ব খুব কম (কাছাকাছি) হতে হয় (Young-এর পরীক্ষায় চিড় দুটি মিলিমিটার পরিমাণ দূরত্বে থাকে)। উত্তর: ক (i ও ii)। -
৩১২০
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় চিড় থেকে 1m দূরে একটা উজ্জ্বল ডোরার প্রস্থ 0.5 mm। চিড় দুটির মধ্যে দূরত্ব 0.2 mm হলে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?
- ক 7m
- খ 10−7 m
- গ 10−8 m
- ঘ 0.2 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10−7 m
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ডোরার প্রস্থ β = λDd। এখানে D = 1 m, d = 0.2 mm = 2×10−4 m, এবং ডোরার প্রস্থ β = 0.5 mm = 5×10−4 m। সূত্র থেকে, λ = βdD = (5×10−4 × 2×10−4)1 = 10×10−8 = 1×10−7 m। উত্তর: খ (10−7 m)।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।