ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
৩১৪১
একটি গ্রেটিং-এর প্রতি একক দৈর্ঘ্যে রেখার সংখ্যা এবং গ্রেটিং ধ্রুবক d-এর মধ্যে সম্পর্ক হলো---
- ক N = 1d
- খ N = d
- গ N = 1d2
- ঘ N = 1d
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) N = 1d
ডিফ্র্যাকশন গ্রেটিংয়ে গ্রেটিং ধ্রুবক d বলতে বোঝায় দুটি পাশাপাশি রেখার (চিড়ের) মধ্যবর্তী দূরত্ব। যদি একক দৈর্ঘ্যে (যেমন 1 cm-এ) মোট N সংখ্যক রেখা থাকে, তবে প্রতিটি রেখার মধ্যবর্তী দূরত্ব d = (একক দৈর্ঘ্য)/N, অর্থাৎ N = 1d। উত্তর: ক (N = 1d)। -
৩১৪২
ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ---
(i) ঝালর সংখ্যার ওপর নির্ভর করে
(ii) আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক
(iii) উৎসদ্বয় হতে পর্দার দূরত্ব এবং উৎসদ্বয়ের মধ্যে দূরত্বের ওপর নির্ভর করে 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: গ) ii ও iii
ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ β = λDd।
(i) সূত্রে ঝালরের সংখ্যা বা ক্রম নেই — সকল ঝালরের প্রস্থ সমান, তাই এটি মিথ্যা।
(ii) β ∝ λ — সত্য।
(iii) β ∝ D এবং β ∝ 1d, অর্থাৎ উৎসদ্বয় হতে পর্দার দূরত্ব (D) ও উৎসদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্বের (d) ওপর নির্ভর করে — সত্য।
উত্তর: গ (ii ও iii)। -
৩১৪৩
সমবর্তিত আলোর ক্ষেত্রে কোনটি সত্য?
- ক E-এর কম্পন তল নির্দিষ্ট এবং B থাকে না
- খ E-এর কম্পন তল এবং B এর কম্পন তল পরস্পর লম্ব হয়
- গ E-এর কম্পন তল নির্দিষ্ট নয়
- ঘ E ও B কোনোটাই নির্দিষ্ট থাকে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) E-এর কম্পন তল এবং B এর কম্পন তল পরস্পর লম্ব হয়
সমবর্তিত আলোতেও তড়িৎ ক্ষেত্র E ও চৌম্বক ক্ষেত্র B উভয়ই বিদ্যমান থাকে (তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের মৌলিক প্রকৃতি অপরিবর্তিত থাকে) — শুধু E-এর কম্পন একটি নির্দিষ্ট তলে সীমাবদ্ধ করা হয়। যেহেতু তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গে সবসময় E ও B পরস্পর লম্ব থাকে, তাই সমবর্তিত আলোতেও E-এর কম্পন তল এবং B-এর কম্পন তল পরস্পর লম্ব থাকে। উত্তর: খ। -
৩১৪৪
দুটি উৎস হতে সমদশায় একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দুটি আলোক তরঙ্গ নিঃসৃত হলে তাদের কী বলে?
- ক গৌণ উৎস
- খ সুসঙ্গত উৎস
- গ প্রধান উৎস
- ঘ এর সবগুলো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সুসঙ্গত উৎস
যদি দুটি উৎস থেকে একই কম্পাঙ্ক/তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এবং সর্বদা সমদশা (constant phase difference) বজায় রেখে তরঙ্গ নিঃসৃত হয়, তাহলে তাদেরকে সুসংগত উৎস (coherent sources) বলে। ব্যতিচার প্যাটার্ন স্থায়ী হওয়ার জন্য উৎসদ্বয়কে অবশ্যই সুসংগত হতে হয়, যেমন ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় একই মূল তরঙ্গমুখ থেকে ভাগ হয়ে তৈরি S1, S2। সঠিক উত্তর: খ। -
৩১৪৫
কিনারা বা প্রান্ত দিয়ে আলোর বেঁকে যাওয়াকে বলা হয়---
- ক সমবর্তন
- খ ব্যতিচার
- গ অপবর্তন
- ঘ দ্বৈত প্রতিসরণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অপবর্তন
আলো তার সরলরৈখিক পথ থেকে সরে গিয়ে কোনো বাধা বা সরু চিড়ের প্রান্ত ঘেঁষে বেঁকে যাওয়ার ঘটনাকে অপবর্তন (diffraction) বলা হয়। এটি তরঙ্গধর্মী ঘটনা এবং হাইগেনের নীতি দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায়। সঠিক উত্তর: গ। -
৩১৪৬
ধ্বংসাত্মক ব্যতিচারের শর্ত হলো পথ পার্থক্য সমান---
- ক nλ
- খ n(λ + 1)
- গ (n + 1)λ2
- ঘ (2n + 1)λ2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) (2n + 1)λ2
ব্যতিচারে গঠনমূলক (উজ্জ্বল ডোরা) হওয়ার শর্ত পথ পার্থক্য Δx = nλ, আর ধ্বংসাত্মক (অন্ধকার ডোরা) হওয়ার শর্ত Δx = (2n+1)λ2। প্রশ্নে যেহেতু ধ্বংসাত্মক ব্যতিচারের কথা বলা হয়েছে, উত্তর (2n+1)λ2। সঠিক উত্তর: ঘ। -
৩১৪৭
চিত্রটি ইয়ং এর দ্বিচিড় পরীক্ষা নির্দেশ করে।
উদ্দীপক অনুসারে P বিন্দুতে গঠনমূলক ব্যতিচার তৈরি হলে যদি S1, S2 উৎসদ্বয় থেকে নিঃসৃত তরঙ্গ দুটোর মধ্যে দশা পার্থক্য হয়---- ক 3π2
- খ 2π
- গ π
- ঘ π2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2π
গঠনমূলক ব্যতিচারের শর্ত হলো দশা পার্থক্য δ = 2nπ (n = 0, 1, 2, ...), অর্থাৎ তরঙ্গ দুটি একই দশায় P বিন্দুতে মিলিত হয়। প্রদত্ত বিকল্পগুলোর মধ্যে কেবল 2π (n = 1) এই শর্ত পূরণ করে; π হলে ধ্বংসাত্মক ব্যতিচার হয় এবং π2 বা 3π2 হলে পূর্ণ গঠনমূলক ব্যতিচার হয় না। উত্তর: খ (2π)। -
৩১৪৮
চিত্রটি ইয়ং এর দ্বিচিড় পরীক্ষা নির্দেশ করে।
উদ্দীপকে S1, S2 উৎসদ্বয়ের মধ্যে দূরত্ব অর্ধেক করে দিয়ে এবং চিড় হতে পর্দার দূরত্ব D এর মান দ্বিগুণ করা হলে পর্দায় সৃষ্ট ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ হবে পূর্বের মানের---- ক অর্ধেক
- খ দ্বিগুণ
- গ সমান
- ঘ চারগুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) চারগুণ
ডোরার প্রস্থ β = λDd, যেখানে d = উৎসদ্বয়ের দূরত্ব, D = চিড় থেকে পর্দার দূরত্ব। d অর্ধেক (d2) এবং D দ্বিগুণ (2D) করলে, নতুন প্রস্থ β′ = λ(2D)(d2) = 4·(λDd) = 4β। অর্থাৎ নতুন ঝালরের প্রস্থ পূর্বের চারগুণ হবে। সঠিক উত্তর: ঘ। -
৩১৪৯
দুটি সোজা ও সমান্তরাল চিড় পরস্পর হতে a দূরে অবস্থিত। একটি একবর্ণী আলো দ্বারা এদের আলোকিত করায় চিড় হতে D দূরে অবস্থিত পর্দায় ডোরা সৃষ্টি হলো। প্রতি ডোরার প্রস্থ x পরবর্তীতে a ও D উভয়টিকে দ্বিগুণ করা হলো। নতুন ডোরার প্রস্থ হবে---
- ক x2
- খ 4x
- গ 2x
- ঘ x
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) x
ডোরার প্রস্থ x = λDa। a ও D উভয়কে দ্বিগুণ করলে নতুন প্রস্থ x′ = λ(2D)(2a) = λDa = x, অর্থাৎ প্রস্থ অপরিবর্তিত থাকে (কারণ লব ও হর উভয়ই সমান হারে বৃদ্ধি পাওয়ায় অনুপাত একই থাকে)। সঠিক উত্তর: ঘ (x, অর্থাৎ পূর্বের সমান)। -
৩১৫০
10−3 cm প্রস্থের একটি চিড়ের ভিতর দিয়ে একটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ প্রথম অবম বিন্দুর জন্য 30° অপবর্তন কোণ সৃষ্টি করে।
তরঙ্গটির তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?- ক 5 × 10−2 cm
- খ 3.33 × 10−3 cm
- গ 5 × 10−4 cm
- ঘ 3.33 × 10−4 cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5 × 10−4 cm
একক চিড়ের ক্ষেত্রে প্রথম অবম বিন্দুর শর্ত: a sinθ = nλ (n=1)। এখানে a = 10−3 cm, θ = 30°। তাই λ = a sinθ = 10−3 × sin30° = 10−3 × 0.5 = 5 × 10−4 cm। সঠিক উত্তর: গ। -
৩১৫১
10−3 cm প্রস্থের একটি চিড়ের ভিতর দিয়ে একটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ প্রথম অবম বিন্দুর জন্য 30° অপবর্তন কোণ সৃষ্টি করে।
তরঙ্গটি নিচের কোন প্রকারের?- ক অবলোহিত
- খ বেতার তরঙ্গ
- গ দৃশ্যমান তরঙ্গ
- ঘ অতি বেগুনি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) অবলোহিত
উদ্দীপক থেকে (λ = a sin30°) পাওয়া তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ = 5 × 10−4 cm = 5 × 10−6 m = 5000 nm। দৃশ্যমান আলোর পরিসর প্রায় 400–700 nm; 5000 nm এর চেয়ে অনেক বড়, যা অবলোহিত (infrared) রশ্মির (প্রায় 700 nm – 1 mm) পরিসরে পড়ে। সঠিক উত্তর: ক। -
৩১৫২
আলোক তরঙ্গের বেলায় নিচের কোনটি মিথ্যা?
- ক এর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য অত্যন্ত ক্ষুদ্র
- খ ইহা একটি লম্বিক তরঙ্গ
- গ এর অস্তিত্ব চোখে অনুভূত হয়
- ঘ এর সমবর্তন হতে পারে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ইহা একটি লম্বিক তরঙ্গ
আলোক তরঙ্গ একটি আড় বা অনুপ্রস্থ তরঙ্গ (transverse wave), অনুদৈর্ঘ্য (লম্বিক) তরঙ্গ নয়—এটিই সমবর্তনের (polarization) মাধ্যমে প্রমাণিত হয় (কেননা শুধু অনুপ্রস্থ তরঙ্গেরই সমবর্তন সম্ভব)। তাই "ইহা একটি লম্বিক তরঙ্গ" কথাটি মিথ্যা। সঠিক উত্তর: খ। -
৩১৫৩
কোনো চিড়ের মধ্য দিয়ে আলো বেঁকে যাওয়ার ঘটনা ব্যাখ্যা করা যায় নিচের কোনটির দ্বারা?
- ক কণাতত্ত্ব
- খ তরঙ্গ তত্ত্ব
- গ দ্বৈতনীতি
- ঘ কোয়ান্টাম তত্ত্ব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তরঙ্গ তত্ত্ব
চিড়ের মধ্য দিয়ে আলো বেঁকে যাওয়া (অপবর্তন) একটি তরঙ্গধর্মী ঘটনা, যা আলোর কণাতত্ত্ব দিয়ে ব্যাখ্যা করা সম্ভব নয়। হাইগেনের তরঙ্গ তত্ত্ব (wave theory) দিয়েই এটি সন্তোষজনকভাবে ব্যাখ্যা করা যায়। সঠিক উত্তর: খ। -
৩১৫৪
4000Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দুইটি একই বর্ণের আলোক তরঙ্গের মধ্যে পথ পার্থক্য 2 × 10−7 m হলে, তাদের মধ্যে দশা পার্থক্য হবে---
- ক π
- খ 2π
- গ 3π2
- ঘ π2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) π
দশা পার্থক্য φ = 2πλ × Δx। এখানে λ = 4000Å = 4 × 10−7 m এবং Δx = 2 × 10−7 m।
φ = 2π4 × 10−7 × 2 × 10−7 = 2π × 0.5 = π। সঠিক উত্তর: ক। -
৩১৫৫
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায়, চিড় দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব অর্ধেক এবং দ্বি-চিড় থেকে পর্দার দূরত্ব দ্বিগুণ করলে ডোরার মানের ব্যবধান হবে---
- ক একই
- খ অর্ধেক
- গ দ্বিগুণ
- ঘ চারগুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) চারগুণ
β = λDd। d অর্ধেক এবং D দ্বিগুণ করলে β′ = λ(2D)(d2) = 4λDd = 4β। অর্থাৎ ডোরার প্রস্থ পূর্বের চারগুণ হবে। সঠিক উত্তর: ঘ। -
৩১৫৬
কোনো চিড়ের প্রস্থ 4 × 10−4 cm। 5896Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যবিশিষ্ট আলো দিয়ে একে আলোকিত করলে কেন্দ্রীয় চরমের উভয় পার্শ্বে প্রথম ক্রম অবমগুলোর মধ্যবর্তী কৌণিক দূরত্ব নির্ণয় কর।
- ক 17.26°
- খ 18°
- গ 16.95°
- ঘ 8.47°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 16.95°
এখানে,
চিড়ের প্রস্থ, a = 4 × 10−4 cm = 4 × 10−6 m
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 5896 Å = 5.896 × 10−7 m
ক্রম, n = 1
আমরা জানি, একক চিড়ের অবমের শর্ত a sinθ = nλ
sinθ = λa = 5.896 × 10−74 × 10−6 = 0.1474
θ = sin−1(0.1474) ≈ 8.476° (কেন্দ্রীয় চরমের এক পাশে)
উভয় পার্শ্বের প্রথম অবমের মধ্যবর্তী কৌণিক দূরত্ব = 2θ ≈ 16.95°
সঠিক উত্তর: গ (16.95°)। -
৩১৫৭
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় আলোর কম্পাঙ্ক হলো 6.2 × 1014 Hz। পার্শ্ববর্তী দুটি ডোরার কেন্দ্রের মধ্যবর্তী দূরত্ব 0.72 mm। পর্দাটি যদি 1.6 m দূরে থাকে তাহলে চিড় দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব কত?
- ক 0.49 mm
- খ 0.514 mm
- গ 1.076 mm
- ঘ 0.62 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.076 mm
প্রথমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বের করি: λ = cν = (3×108)(6.2×1014) ≈ 4.839×10−7 m। ডোরার প্রস্থ β = λDd থেকে d = λDβ। D = 1.6 m, β = 0.72 mm = 7.2×10−4 m। d = (4.839×10−7 × 1.6)(7.2×10−4) = 7.742×10−77.2×10−4 ≈ 1.075×10−3 m ≈ 1.076 mm। সঠিক উত্তর: গ। -
৩১৫৮
নিচের কোন তড়িৎ চুম্বকীয় বিকিরণের কম্পাঙ্ক সবচেয়ে কম?
- ক গামা
- খ অবলোহিত
- গ অতিবেগুনি
- ঘ এক্স-রে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অবলোহিত
তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালিতে কম্পাঙ্কের ঊর্ধ্বক্রম: রেডিও তরঙ্গ < অবলোহিত < দৃশ্যমান < অতিবেগুনি < X-রশ্মি < গামা রশ্মি। প্রদত্ত চারটি (গামা, অবলোহিত, অতিবেগুনি, এক্স-রে)-এর মধ্যে অবলোহিত রশ্মির কম্পাঙ্ক সবচেয়ে কম। -
৩১৫৯
ε0μ0 এর একক নিচের কোনটির এককের সমান?
- ক (velocity)2
- খ (velocity)1/2
- গ 1velocity
- ঘ (velocity)−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) (velocity)−2
শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ c = 1ε0μ0
⇒ ε0μ0 = 1c2
সুতরাং ε0μ0 এর একক = 1(বেগের একক)2 = (m s−1)−2, অর্থাৎ (velocity)−2 এর এককের সমান।
উত্তর: ঘ। -
৩১৬০
কোনটি সত্য নয়?
- ক আলোক এক প্রকার শক্তি
- খ আলোক তরঙ্গ প্রবাহের জন্য মাধ্যম প্রয়োজন হয়
- গ আলো একটি তরঙ্গ
- ঘ আলোর ভরবেগ আছে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) আলোক তরঙ্গ প্রবাহের জন্য মাধ্যম প্রয়োজন হয়
আলোক এক প্রকার শক্তি, আলো একটি তরঙ্গ এবং আলোর (ফোটনের) ভরবেগ আছে—এই তিনটি বিবৃতি সত্য। কিন্তু "আলোক তরঙ্গ প্রবাহের জন্য মাধ্যম প্রয়োজন হয়"—এটি মিথ্যা, কারণ তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ হিসেবে আলো শূন্যস্থান দিয়েও অবাধে চলাচল করতে পারে, কোনো বস্তুগত মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না। সঠিক উত্তর: খ।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।