ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ৩৭/১৮০
-
৭২১
তড়িৎচুম্বকীয় 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। -
৭২২
একটি তরঙ্গমুখে কম্পাঙ্কের 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। -
৭২৩
হাইগেনের আলোক তত্ত্বের সাহায্যে ব্যাখ্যা করা যায়---
(i) আলোর ব্যতিচার
(ii) আলোর সমবর্তন
(iii) আলোর প্রতিসরণ 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: খ) i ও iii
হাইগেনের নীতি বলে, তরঙ্গমুখের প্রতিটি বিন্দু একটি নতুন সেকেন্ডারি তরঙ্গের উৎস হিসেবে কাজ করে। এই নীতি দিয়ে (i) ব্যতিচার এবং (iii) প্রতিসরণ উভয়ই ব্যাখ্যা করা যায় (এমনকি প্রতিফলন ও অপবর্তনও)। কিন্তু (ii) সমবর্তন ব্যাখ্যা করা যায় না, কারণ সমবর্তন প্রমাণ করে যে আলো একটি আড় (transverse) তরঙ্গ — হাইগেনের নীতি তরঙ্গের আড় বা অনুদৈর্ঘ্য প্রকৃতি নিয়ে কোনো ধারণা দেয় না, তাই এটি দিয়ে সমবর্তনের ব্যাখ্যা সম্ভব নয়। উত্তর: খ (i ও iii)। -
৭২৪
মাধ্যমের পরিবর্তন হলে আলোর বৈশিষ্ট্যের কী পরিবর্তন ঘটে?
- ক তরঙ্গদৈর্ঘ্য
- খ কম্পাঙ্ক
- গ বর্ণ
- ঘ কোনোটিই 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)। -
৭২৫
সুসংগত 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)। -
৭২৬
আলোর ব্যতিচারের শর্ত---
(i) আলোকের উৎস দুটি সুসংগত হতে হবে
(ii) উৎস দুটি ক্ষুদ্র ও সুক্ষ্ম 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)। -
৭২৭
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় চিড় থেকে 1m দূরে একটি উত্তল পর্দার প্রস্থ 0.5 mm। চিড় দুটির মধ্যে দূরত্ব 0.2 mm হলে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?
- ক 7m
- খ 10−7m
- গ 10−8m
- ঘ 0.2m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10−7m
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ডোরার প্রস্থ β = λDd। এখানে D = 1 m, d = 0.2 mm = 2×10−4 m, এবং ডোরার প্রস্থ (এখানে 'পর্দার প্রস্থ' বলতে আসলে ডোরার প্রস্থ বোঝানো হয়েছে) 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), যা দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। -
৭২৮
ডাবল ইয়ং দ্বি-চিড় পরীক্ষার মাধ্যমে কী প্রদর্শন করেন?
- ক আলোর সমবর্তন
- খ আলোর প্রতিসরণ
- গ আলোর ব্যতিচার
- ঘ আলোর বিচ্ছুরণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) আলোর ব্যতিচার
টমাস ইয়ং তাঁর বিখ্যাত দ্বি-চিড় পরীক্ষার মাধ্যমে আলোর ব্যতিচার (interference) প্রদর্শন করেন এবং এর মাধ্যমে আলোর তরঙ্গ প্রকৃতি প্রতিষ্ঠিত হয় — দুটি সুসংগত উৎস থেকে আগত আলো পর্দায় পর্যায়ক্রমে উজ্জ্বল ও অন্ধকার ডোরা সৃষ্টি করে, যা তরঙ্গের উপরিপাতন নীতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায়। উত্তর: গ (আলোর ব্যতিচার)। -
৭২৯
দুটি সুসংগত একরঙা আলো গঠনমূলক ব্যতিচার সৃষ্টি করে যখন তাদের দশা পার্থক্য হয়---
- ক 3π2
- খ 2π
- গ π
- ঘ π2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2π
গঠনমূলক (constructive) ব্যতিচারের শর্ত হলো দশা পার্থক্য φ = 2nπ (n = 0, 1, 2, ...), অর্থাৎ 0, 2π, 4π ইত্যাদি — তখন পথ পার্থক্য পূর্ণসংখ্যক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমান হয় এবং তরঙ্গদ্বয় একই দশায় মিলিত হয়ে সর্বোচ্চ বিস্তার (উজ্জ্বল ডোরা) সৃষ্টি করে। প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে 2π এই শর্ত পূরণ করে (n = 1)। π2 বা 3π2-এ আংশিক ব্যতিচার হয়, আর π (বিজোড় গুণিতক) হলে ধ্বংসাত্মক ব্যতিচার হয়। উত্তর: খ (2π)। -
৭৩০
ইয়ং-এর পরীক্ষায় দুটি চিড় থাকার কারণ হলো---
- ক দুটি সুসংগত উৎস সৃষ্টির জন্য
- খ একটি চিড় কম্পাঙ্কের জন্য এবং অপরটি তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের জন্য
- গ পথের দূরত্বের পার্থক্য সৃষ্টির জন্য
- ঘ একটি চিড় E ক্ষেত্রের জন্য এবং অপরটি B ক্ষেত্রের জন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) দুটি সুসংগত উৎস সৃষ্টির জন্য
ইয়ং-এর পরীক্ষায় একটিমাত্র প্রাথমিক চিড়ের পর দুটি সরু চিড় (S1, S2) ব্যবহার করা হয় যাতে এই দুটি চিড় একই মূল তরঙ্গমুখ থেকে ভাগ হয়ে দুটি সেকেন্ডারি উৎস হিসেবে কাজ করে — ফলে এরা স্বয়ংক্রিয়ভাবে সুসংগত (একই কম্পাঙ্ক, ধ্রুব দশা পার্থক্য) হয়। এভাবেই স্থায়ী ব্যতিচার প্যাটার্ন পর্যবেক্ষণ সম্ভব হয়। উত্তর: ক (দুটি সুসংগত উৎস সৃষ্টির জন্য)। -
৭৩১
একটি তরঙ্গের দুটি বিন্দুর মধ্যে দশা পার্থক্য π2। বিন্দুদ্বয়ের পথ পার্থক্য কত?
- ক λ2
- খ λ4
- গ 3λ4
- ঘ λ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) λ4
দশা পার্থক্য ও পথ পার্থক্যের সম্পর্ক: φ = (2πλ) × Δx, অর্থাৎ Δx = (λ2π) × φ। এখানে φ = π2, তাই Δx = (λ2π) × (π2) = λ4। উত্তর: খ (λ4)। -
৭৩২
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে প্রদর্শিত ঘটনাকে বলে আলোর---
[চিত্র আছে]- ক অপবর্তন
- খ সমবর্তন
- গ ব্যতিচার
- ঘ উপরিপাতন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) অপবর্তন
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: প্রশ্নে সরাসরি একটি চিত্র/ঘটনার ছবি দেখানো হয়েছে ("চিত্রে প্রদর্শিত ঘটনাকে বলে আলোর---") যা টেক্সট থেকে অনুমান করা সম্ভব না -- আসল বইয়ের ছবি ছাড়া অপবর্তন/সমবর্তন/ব্যতিচার/উপরিপাতনের মধ্যে কোনটি তা নির্ধারণ করা যাচ্ছে না। -
৭৩৩
তরঙ্গের দুটি বিন্দুর দশা পার্থক্য নির্ভর করে---
(i) পথ পার্থক্যের উপর
(ii) তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর
(iii) তরঙ্গ বেগের উপর 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
দশা পার্থক্য ও পথ পার্থক্যের সম্পর্ক φ = (2πλ)Δx থেকে দেখা যায়, দশা পার্থক্য সরাসরি (i) পথ পার্থক্যের উপর এবং (ii) তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে। কিন্তু এই সূত্রে তরঙ্গের বেগ সরাসরি অন্তর্ভুক্ত নয় — (iii) তরঙ্গ বেগের উপর সরাসরি নির্ভরতা নেই (বেগ পরিবর্তনের প্রভাব তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মাধ্যমেই আসে, প্রত্যক্ষ সম্পর্ক নয়)। উত্তর: ক (i ও ii)। -
৭৩৪
তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ ধর্ম হলো---
(i) অনুপ্রস্থ তরঙ্গ
(ii) E এবং B ক্ষেত্রের সমন্বয়ে গঠিত
(iii) E এবং B পরস্পর লম্ব 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
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের মৌলিক ধর্ম: (i) এটি আড় (transverse) তরঙ্গ — সত্য। (ii) E ও B ক্ষেত্রের সমন্বয়ে গঠিত — সত্য, তড়িৎ ক্ষেত্র ও চৌম্বক ক্ষেত্রের পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তনই এই তরঙ্গ সৃষ্টি করে। (iii) E ও B পরস্পর লম্ব — সত্য, এবং উভয়ই তরঙ্গের সঞ্চালন দিকের সাথেও লম্ব। তিনটি বিবৃতিই সঠিক। উত্তর: ঘ (i, ii ও iii)। -
৭৩৫
দুটি সরু চিড় পরস্পর হতে 4 mm দূরে অবস্থিত। 5890 Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো দ্বারা আলোকিত করা হলে 0.8 m দূরে অবস্থিত পর্দায় উজ্জ্বল ও অন্ধকার ডোরা সৃষ্টি হলো। পর্দায় সৃষ্ট ডোরার প্রস্থ কত?
- ক 0.1178 mm
- খ 0.089 mm
- গ 0.0589 mm
- ঘ 1.78 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.1178 mm
ডোরার প্রস্থ β = λDd। এখানে d = 4 mm = 4×10−3 m, λ = 5890 Å = 5890×10−10 m = 5.89×10−7 m, D = 0.8 m। β = (5.89×10−7 × 0.8)(4×10−3) = (4.712×10−7)(4×10−3) = 1.178×10−4 m = 0.1178 mm। উত্তর: ক। -
৭৩৬
কেন্দ্রীয় চরম থেকে 0.047 cm দূরে কত ক্রমের উজ্জ্বল ডোরা পাওয়া যায়?
- ক প্রথম
- খ দ্বিতীয়
- গ তৃতীয়
- ঘ চতুর্থ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) চতুর্থ
পূর্ববর্তী সেটআপ (Q17) থেকে প্রাপ্ত ডোরার প্রস্থ β = 0.1178 mm = 0.01178 cm। n-তম উজ্জ্বল ডোরা কেন্দ্রীয় চরম থেকে দূরত্বে থাকে x = nβ। এখানে x = 0.047 cm দেওয়া আছে, তাই n = xβ = 0.0470.01178 ≈ 3.99 ≈ 4। সুতরাং এটি চতুর্থ ক্রমের উজ্জ্বল ডোরা। উত্তর: ঘ (চতুর্থ)। -
৭৩৭
একটি তরঙ্গের দুটি বিন্দুর মধ্যে পথ পার্থক্য যদি 5λ4 হয়, তবে তাদের দশা পার্থক্য কত?
- ক 5π4
- খ 2π5
- গ 5π2
- ঘ 4π5
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5π2
দশা পার্থক্য φ = (2πλ) × পথ পার্থক্য। এখানে পথ পার্থক্য = 5λ4, তাই φ = (2πλ) × (5λ4) = (2π × 5)4 = 10π4 = 5π2। উত্তর: গ (5π2)। -
৭৩৮
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় পরপর দুটি উজ্জ্বল ডোরার মধ্যবর্তী দূরত্ব কত?
- ক Δx = Dλa
- খ Δx = aλD
- গ Δx = aDλ
- ঘ Δx = aDλ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) Δx = Dλa
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ডোরার প্রস্থ (পরপর দুটি উজ্জ্বল বা অন্ধকার ডোরার মধ্যবর্তী দূরত্ব) নির্ণয়ের সূত্র হলো Δx = λDa (এখানে λ = তরঙ্গদৈর্ঘ্য, D = চিড় থেকে পর্দার দূরত্ব, a = দুই চিড়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব)। এটি D-এর সমানুপাতিক এবং a-এর ব্যস্তানুপাতিক। উত্তর: ক (Δx = Dλa)। -
৭৩৯
⚠️[যাচাই দরকার] পরাবর্তন কত প্রকার?
- ক 4
- খ 3
- গ 2
- ঘ 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: স্টেম "পরাবর্তন কত প্রকার?" -- এই চ্যাপ্টারে "পরাবর্তন" শব্দটা শুধু এই একটা প্রশ্নেই আছে (অন্য কোথাও এই শব্দ ব্যবহৃত হয়নি), এবং আশেপাশের প্রশ্নগুলো (ব্যতিচার/EM তরঙ্গ) ভিন্ন টপিকের -- তাই এটা কী বোঝাতে চেয়েছে (প্রতিফলনের ধরন? সমবর্তনের পদ্ধতি? অন্য কিছু?) নিশ্চিতভাবে বোঝা যাচ্ছে না। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): যদি এটা "সমবর্তন সৃষ্টির পদ্ধতি কত প্রকার" বোঝাতে চায়, তাহলে ৪ পদ্ধতি (প্রতিফলন, প্রতিসরণ, দ্বি-প্রতিসরণ, বিক্ষেপণ) -- উত্তর ক (4)। আর যদি এটা সাধারণ "প্রতিফলন কত প্রকার" বোঝায় (নিয়মিত ও ব্যাপ্ত), তাহলে উত্তর গ (2)। -
৭৪০
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় দ্বি-চিড় হতে আপতিত তরঙ্গ দুটি---
(i) সুসংগত
(ii) লম্বিক
(iii) স্থির নিচের কোনটি সঠিক?- ক i
- খ i, ii ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i ও ii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i ও ii
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় দ্বি-চিড় S1 ও S2 থেকে নির্গত তরঙ্গ দুটি একই মূল তরঙ্গমুখ থেকে ভাগ হয়ে আসে বলে (i) সুসংগত (coherent) — সত্য, একই কম্পাঙ্ক ও ধ্রুব দশা পার্থক্যযুক্ত। আলো যেহেতু তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ, তাই এর কম্পন সঞ্চালনের দিকের সাথে লম্ব হয়, অর্থাৎ (ii) এই তরঙ্গ আড়/লম্ব দিকে কম্পনশীল — সত্য। কিন্তু (iii) তরঙ্গ দুটি স্থির (স্থির তরঙ্গ/standing wave) নয় — এরা সাধারণ চলমান (progressive) তরঙ্গ, তাই এটি মিথ্যা। উত্তর: ঘ (i ও ii)।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।