ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১৬১/১৮০
-
৩২০১
শূন্য মাধ্যমে তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গের মোট শক্তি---
- ক E22ε0 + B22μ0
- খ 12 ε0E2 + 12 μ0B2
- গ (E2+B2)2
- ঘ 12 ε0E2 + 12 B2μ0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 12 ε0E2 + 12 B2μ0
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের মোট শক্তি ঘনত্ব হলো তড়িৎ ক্ষেত্র ও চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে সংশ্লিষ্ট শক্তি ঘনত্বের সমষ্টি: u = ue + uB = ½ε0E2 + ½(B2μ0)। (শূন্যস্থানে যেহেতু E = cB এবং c2 = 1(ε0μ0), তাই আসলে ue = uB, অর্থাৎ দুই পদ সমান হয় — কিন্তু সূত্রটি এভাবেই লেখা হয়।) উত্তর: ½ε0E2 + ½B2μ0। -
৩২০২
রাডার তরঙ্গ বলতে কোন তরঙ্গকে বুঝায়?
- ক এক্স রশ্মি
- খ অবলোহিত রশ্মি
- গ অতিবেগুনি রশ্মি
- ঘ মাইক্রো তরঙ্গ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) মাইক্রো তরঙ্গ
রাডার (RADAR = Radio Detection And Ranging) প্রযুক্তিতে বস্তু শনাক্তকরণের জন্য মাইক্রো তরঙ্গ (microwave) ব্যবহার করা হয় — এই তরঙ্গ পাঠিয়ে প্রতিফলিত সংকেত বিশ্লেষণ করে দূরত্ব ও গতি নির্ণয় করা হয়। উত্তর: মাইক্রো তরঙ্গ। -
৩২০৩
কার কম্পাঙ্ক সর্বাধিক?
- ক গামা রশ্মি
- খ এক্স রশ্মি
- গ রেডিও তরঙ্গ
- ঘ অবলোহিত তরঙ্গ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) গামা রশ্মি
তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালিতে কম্পাঙ্কের ক্রম (বাড়ার দিকে): রেডিও তরঙ্গ < অবলোহিত তরঙ্গ < দৃশ্যমান আলো < অতিবেগুনি < X-রশ্মি < গামা রশ্মি। যেহেতু তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও কম্পাঙ্ক ব্যস্তানুপাতিক (f = cλ), তাই সবচেয়ে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিকিরণের কম্পাঙ্ক সবচেয়ে বেশি হবে। প্রদত্ত চারটির মধ্যে গামা রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে ছোট, তাই এর কম্পাঙ্ক সর্বাধিক। -
৩২০৪
কোন নীতির ওপর ভিত্তি করে আলোকীয় তন্তুর ভেতর দিয়ে আলো সঞ্চালিত হয়?
- ক ব্যতিচার
- খ অপবর্তন
- গ বিক্ষেপণ
- ঘ অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন
আলোকীয় তন্তুর (optical fiber) কোরের প্রতিসরাঙ্ক ক্ল্যাডিং-এর প্রতিসরাঙ্কের চেয়ে বেশি রাখা হয়, যাতে আলো কোর-ক্ল্যাডিং সীমানায় সংকট কোণের চেয়ে বেশি কোণে আপতিত হয়ে বারবার অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের (total internal reflection) মাধ্যমে তন্তুর ভেতর দিয়ে সঞ্চালিত হয়, শক্তির ক্ষয় ছাড়াই। -
৩২০৫
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষা পানির মধ্যে করা হলে পটির বেধ---
- ক বাড়বে
- খ কমবে
- গ একই থাকবে
- ঘ 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কমবে
ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ β = λDd, যেখানে λ হলো ব্যবহৃত মাধ্যমের তরঙ্গদৈর্ঘ্য। কোনো মাধ্যমে (প্রতিসরাঙ্ক μ) আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ_মাধ্যম = λ_বায়ু/μ, অর্থাৎ পানিতে (μ > 1) তরঙ্গদৈর্ঘ্য কমে যায়। যেহেতু d ও D অপরিবর্তিত থাকে, তাই β ও কমে যাবে — অর্থাৎ পর্দার উপর ঝালর/ডোরার প্রস্থ কমবে। -
৩২০৬
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ব্যতিচার পটির কৌণিক বেধ কোন রাশির ওপরে নির্ভর করে না?
- ক তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ
- খ ছিদ্র দুটির দূরত্ব, d
- গ ছিদ্র এবং পর্দার দূরত্ব, D
- ঘ λd অনুপাত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ছিদ্র এবং পর্দার দূরত্ব, D
কৌণিক ব্যতিচার-প্রস্থ θ = βD = λd — এটি শুধু তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ এবং চিড় দুটির ব্যবধান d-এর উপর নির্ভর করে। পর্দার দূরত্ব D সরাসরি সমীকরণ থেকে বাতিল হয়ে যায় বলে কৌণিক প্রস্থ D-এর উপর নির্ভর করে না (যদিও রৈখিক প্রস্থ β = λDd নির্ভর করে)। -
৩২০৭
বায়ু মাধ্যমে দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ঝালর পটির বেধ 0.4 mm। সমস্ত ব্যবস্থাটিকে পানিতে নিমজ্জিত করলে পটির বেধ কেমন হবে? (μw = 1.33)
- ক 0.4 mm
- খ 0.3 mm
- গ 0.53 mm
- ঘ 0.35 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.3 mm
β ∝ λ, আর মাধ্যমে λ_মাধ্যম = λ_বায়ু/μ। তাই ব্যবস্থাটি পানিতে ডোবালে ঝালরের প্রস্থ μ গুণ কমে যায়: β_পানি = β_বায়ু/μ = 0.4 mm1.33 ≈ 0.3 mm। -
৩২০৮
ইয়ং-এর ব্যতিচার পরীক্ষায় ছিদ্র দুটির ব্যবধান 0.8 mm। আলোক তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ = 5893Å। যদি ছিদ্র থেকে পর্দার দূরত্ব 2 m হয় তবে পরপর দুটি উজ্জ্বল পটির দূরত্ব হবে---
- ক 14.73 mm
- খ 14.73 cm
- গ 1.473 mm
- ঘ 0.143 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.473 mm
β = λDd। এখানে λ = 5893 Å = 5.893×10−7 m, D = 2 m, d = 0.8 mm = 8×10−4 m। β = (5.893×10−7 × 2)(8×10−4) = 1.1786×10−68×10−4 ≈ 1.473×10−3 m = 1.473 mm। পরপর দুটি উজ্জ্বল পটির দূরত্বই ঝালরের প্রস্থ β, তাই উত্তর 1.473 mm। -
৩২০৯
দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ছিদ্র দুটির ব্যবধান 0.2 mm। পর্দার দূরত্ব 1 m। কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল পটি থেকে তৃতীয় উজ্জ্বল পটির দূরত্ব 7.5 mm। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?
- ক 5000 Å
- খ 4000 Å
- গ 5500 Å
- ঘ 4890 Å
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 5000 Å
n-তম উজ্জ্বল পটির কেন্দ্রীয় পটি থেকে দূরত্ব yn = nβ = nλDd। তৃতীয় উজ্জ্বল পটির জন্য n = 3: y3 = 3λDd = 7.5 mm ⇒ λ = (7.5×10−3 × d)(3D) = (7.5×10−3 × 0.2×10−3)(3×1) = 1.5×10−63 = 5×10−7 m = 5000 Å। -
৩২১০
দ্বি-চিড় পরীক্ষায় একবর্ণী আলোক দ্বারা গঠিত ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ 1.33 mm। সমস্ত ব্যবস্থাটিকে পানিতে নিমজ্জিত করলে (μ = 1.33) ঝালর প্রস্থ হবে---
- ক 1.33 mm
- খ 1 mm
- গ (1.33)2 mm
- ঘ (1.332) mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1 mm
পানিতে নিমজ্জিত করলে β_পানি = β_বায়ু/μ = 1.33 mm1.33 = 1 mm। -
৩২১১
একই কম্পাঙ্কের দুটি তরঙ্গের বিস্তারের অনুপাত 1 : 3; এই দুটি তরঙ্গের উপরিপাতন হলে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন তীব্রতার অনুপাত কত হবে ?
- ক 1 : 4
- খ 4 : 1
- গ 1 : 3
- ঘ 3 : 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4 : 1
তীব্রতা ∝ (বিস্তার)²। বিস্তার a1 = 1, a2 = 3 ধরি।
ImaxImin = (a1 + a2)2(a2 - a1)2 = (1 + 3)2(3 - 1)2 = 164 = 41
∴ 4 : 1 -
৩২১২
একটি তরঙ্গমুখের উপরস্থ বিন্দুগুলোর দশাপার্থক্য---
- ক 0°
- খ 90°
- গ 180°
- ঘ 270°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0°
একই তরঙ্গমুখের (wavefront) সংজ্ঞা অনুযায়ী এর উপরস্থিত সকল বিন্দু একই দশায় স্পন্দিত হয়, অর্থাৎ তাদের মধ্যে দশা পার্থক্য 0°। -
৩২১৩
ইয়ংয়ের দ্বি-চিড় পরীক্ষায় চিড়দ্বয়ের দূরত্ব তিন গুণ করে ডোরার প্রস্থ অপরিবর্তনীয় রাখতে হলে চিড়দ্বয় থেকে পর্দার দূরত্বের পরিবর্তন কীরূপ হবে?
- ক এক-তৃতীয়াংশ
- খ অর্ধেক
- গ তিন গুণ
- ঘ নয় গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তিন গুণ
β = λDd, অর্থাৎ β সমানুপাতিক Dd-এর সাথে। d-কে 3 গুণ করে β অপরিবর্তিত রাখতে হলে অনুপাত Dd আগের মতোই রাখতে হবে, তাই D-কেও 3 গুণ করতে হবে। (β_নতুন = λ(3D)(3d) = λDd = β_পুরাতন)। -
৩২১৪
π2 দশা পার্থক্যের সদৃশ দুটি তরঙ্গ একই দিকে ধাবিত হচ্ছে। তরঙ্গ দুটির উভয়ের বিস্তার 1 m হলে উপরিপাতনের ফলে লব্ধি তরঙ্গের বিস্তার কত?
- ক 2 m
- খ 3 m
- গ 2 m
- ঘ 3 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2 m
লব্ধি বিস্তার R = a12 + a22 + 2a1a2cosφ। এখানে a1 = a2 = 1 m এবং φ = π2 (cos φ = 0)। R = 12 + 12 + 2×1×1×0 = 2 m। -
৩২১৫
ইয়ংয়ের দ্বিচিড় পরীক্ষায় দুটি পাশাপাশি উজ্জ্বল ডোরা সৃষ্টির জন্য উৎসদ্বয় থেকে আগত আলোক তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যকার পথ পার্থক্য কত?
- ক 2λ
- খ λ
- গ λ2
- ঘ λ4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) λ
n-তম উজ্জ্বল পটির জন্য পথ পার্থক্য Δx = nλ। দুটি পাশাপাশি (ক্রমিক) উজ্জ্বল পটির জন্য n ও n+1 বসালে পথ পার্থক্যের বৃদ্ধি = (n+1)λ − nλ = λ। অর্থাৎ পরপর দুটি উজ্জ্বল পটির মধ্যবর্তী পথ-পার্থক্যের পার্থক্য সবসময় λ। -
৩২১৬
ইয়ংয়ের দ্বিচিড় পরীক্ষা বায়ুতে করার পর পানিতে নিমজ্জিত করে এবং আলোক রশ্মি পরিবর্তন করে পুনরায় করা হলো। এক্ষেত্রে ডোরা প্রস্থ---
(i) বাড়তে পারে
(ii) কমতে পারে
(iii) অপরিবর্তিত থাকতে পারে 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
β = λDd। পানিতে নিমজ্জিত করায় ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (মাধ্যমের ভেতরে কার্যকর) কমে যাওয়ায় β কমার প্রবণতা তৈরি হয়। কিন্তু সাথে সাথে আলোক রশ্মিও পরিবর্তন করা হয়েছে (ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উৎস ব্যবহার করা হয়েছে), যার প্রকৃত মান বায়ুতে ব্যবহৃত আগের উৎসের চেয়ে বেশি, কম বা সমান হতে পারে। এই দুই প্রভাবের নিট ফল অনুযায়ী নতুন β আগের চেয়ে বাড়তে পারে, কমতে পারে অথবা অপরিবর্তিতও থাকতে পারে — নির্দিষ্ট মান জানা না থাকায় তিনটি সম্ভাবনাই থেকে যায়। তাই উত্তর i, ii ও iii। -
৩২১৭
সমবর্তন কোণ 60° হলে ওই মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক---
- ক 12
- খ 12
- গ 2
- ঘ 3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3
ব্রুস্টারের সূত্র অনুযায়ী মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক n = tanθp, যেখানে θp হলো সমবর্তন কোণ (Brewster's angle)। n = tan60° = 3। -
৩২১৮
আলোর ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ---
(i) পর্দার অবস্থানের উপর নির্ভর করে না
(ii) উৎসদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব কমলে এটি বাড়ে
(iii) আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর 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
β = λDd। (i) ভুল — β সরাসরি পর্দার অবস্থান তথা চিড় ও পর্দার দূরত্ব D-এর উপর নির্ভর করে (β ∝ D); D বাড়লে β-ও বাড়ে। (ii) সঠিক — চিড় দুটির মধ্যবর্তী ব্যবধান d কমলে β = λDd অনুযায়ী β বাড়ে (β ∝ 1d)। (iii) সঠিক — β সরাসরি ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ-এর উপর নির্ভর করে (β ∝ λ)। সুতরাং সঠিক উত্তর ii ও iii। -
৩২১৯
উদ্দীপকের দ্বি-চিড় পরীক্ষা---
(i) অপবর্তনের ফল
(ii) দ্বারা সৃষ্ট সকল ডোরার প্রস্থ সমান
(iii) ডোরা ব্যবধান 1.56 mm 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
বইয়ে উদ্দীপকটি ছাপা হয়নি; ১৫৭ নং প্রশ্নের Hints থেকে উদ্দীপকের তথ্য: λ = 5200 Å = 5.2 × 10−7 m, D = 1.2 m, চিড়দ্বয়ের দূরত্ব 2a = 0.4 × 10−3 m।
(i) দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ডোরা সৃষ্টি হয় দুটি সুসংগত উৎস থেকে আসা তরঙ্গের ব্যতিচারের ফলে, অপবর্তনের ফলে নয় — মিথ্যা।
(ii) ব্যতিচার ডোরার প্রস্থ β = λD2a ডোরার ক্রমের ওপর নির্ভর করে না, তাই সকল ডোরার প্রস্থ সমান — সত্য।
(iii) β = 5.2 × 10−7 × 1.20.4 × 10−3 = 1.56 × 10−3 m = 1.56 mm — সত্য।
উত্তর: গ (ii ও iii)। -
৩২২০
বিনাশী ব্যতিচারের ক্ষেত্রে উপরিপাতিত তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যে পথ পার্থক্য হবে---
- ক λ-এর যুগ্ম গুণিতক
- খ λ-এর অযুগ্ম গুণিতক
- গ λ2-এর যুগ্ম গুণিতক
- ঘ λ2-এর অযুগ্ম গুণিতক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) λ2-এর অযুগ্ম গুণিতক
গঠনমূলক ব্যতিচারের জন্য পথ পার্থক্য = nλ = 2nλ2, অর্থাৎ λ2-এর যুগ্ম গুণিতক।
বিনাশী ব্যতিচারের জন্য পথ পার্থক্য = (2n + 1)λ2 = λ2, 3λ2, 5λ2, ... অর্থাৎ λ2-এর অযুগ্ম গুণিতক।
উত্তর: ঘ।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।