PhysicsVerse মেডিকেল স্পেশাল — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
PhysicsVerse মেডিকেল স্পেশাল ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৫৩০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৫৩০ প্রশ্ন
পাতা ১৩৮/১৭৭
-
২৭৪১
620 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি উৎস 3.2 W ক্ষমতায় আলো ছাড়ছে। প্রতি সেকেন্ডে কতটি ফোটন নির্গত হয়?
- ক 10¹⁹
- খ 10¹⁷
- গ 10²¹
- ঘ 10¹⁵
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 10¹⁹
প্রতি ফোটনের শক্তি = 2 eV = 2 × 1.6 × 10⁻¹⁹ = 3.2 × 10⁻¹⁹ J
n = 3.23.2 × 10⁻¹⁹ = 10¹⁹ টি। -
২৭৪২
সূচন কম্পাঙ্ক (threshold frequency) কাকে বলে?
- ক যে ন্যূনতম কম্পাঙ্কের আলোতে ধাতু থেকে ইলেকট্রন নির্গত হতে শুরু করে
- খ যে সর্বোচ্চ কম্পাঙ্কে ইলেকট্রন নির্গত হয়
- গ আলোর গড় কম্পাঙ্ক
- ঘ ধাতুর নিজস্ব কম্পাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) যে ন্যূনতম কম্পাঙ্কের আলোতে ধাতু থেকে ইলেকট্রন নির্গত হতে শুরু করে
প্রতিটি ধাতুর একটি নির্দিষ্ট ন্যূনতম কম্পাঙ্ক f₀ আছে; এর নিচের আলোতে যত উজ্জ্বলই হোক, কোনো ইলেকট্রন বেরোয় না।
এটি ধাতুর প্রকৃতির ওপর নির্ভর করে, আলোর তীব্রতার ওপর নয়। -
২৭৪৩
কার্য অপেক্ষক (work function) কী?
- ক ধাতুপৃষ্ঠ থেকে একটি ইলেকট্রন মুক্ত করতে প্রয়োজনীয় ন্যূনতম শক্তি
- খ ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ গতিশক্তি
- গ আপতিত ফোটনের শক্তি
- ঘ ধাতুর মোট অভ্যন্তরীণ শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ধাতুপৃষ্ঠ থেকে একটি ইলেকট্রন মুক্ত করতে প্রয়োজনীয় ন্যূনতম শক্তি
কার্য অপেক্ষক W = hf₀ — পৃষ্ঠ থেকে একটি ইলেকট্রনকে সদ্য মুক্ত করতে যতটুকু শক্তি লাগে।
এটি ধাতুভেদে ভিন্ন; সিজিয়ামের কম (প্রায় 2 eV), প্লাটিনামের অনেক বেশি। -
২৭৪৪
আইনস্টাইনের আলোক তড়িৎ সমীকরণ কোনটি?
- ক hf = W + Kmax
- খ hf = W − Kmax
- গ hf = WKmax
- ঘ hf = W ÷ Kmax
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) hf = W + Kmax
hf = W + Kmax
অর্থাৎ ফোটনের শক্তির কিছু অংশ ইলেকট্রনকে মুক্ত করতে খরচ হয়, বাকিটা তার গতিশক্তি হয়।
তাই Kmax = hf − hf₀। -
২৭৪৫
কার্য অপেক্ষক ও সূচন কম্পাঙ্কের সম্পর্ক কোনটি?
- ক W = hf₀
- খ W = h ÷ f₀
- গ W = h + f₀
- ঘ W = f₀h
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) W = hf₀
সূচন কম্পাঙ্কের ফোটনের পুরো শক্তিই ইলেকট্রন মুক্ত করতে খরচ হয়, গতিশক্তি থাকে না।
তাই W = hf₀ = hcλ₀। -
২৭৪৬
সূচন কম্পাঙ্কের চেয়ে কম কম্পাঙ্কের অতি উজ্জ্বল আলো ফেললে কী হবে?
- ক অল্প কিছু ইলেকট্রন নির্গত হবে
- খ বেশি ইলেকট্রন নির্গত হবে
- গ কোনো ইলেকট্রনই নির্গত হবে না
- ঘ ইলেকট্রনের গতিশক্তি বেড়ে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কোনো ইলেকট্রনই নির্গত হবে না
প্রতিটি ফোটনের শক্তি hf < W — একটি ফোটন একটি ইলেকট্রনকে মুক্ত করার মতো শক্তি দিতে পারছে না।
তীব্রতা বাড়ালে ফোটনের সংখ্যা বাড়ে, প্রতিটির শক্তি নয়। তাই কোনো ইলেকট্রনই বেরোবে না — এটিই তরঙ্গতত্ত্বের সবচেয়ে বড় ব্যর্থতা। -
২৭৪৭
আলোর তীব্রতা বাড়ালে (কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত) কী বাড়ে?
- ক ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ গতিশক্তি
- খ নির্গত ইলেকট্রনের সংখ্যা তথা ফটো-কারেন্ট
- গ সূচন কম্পাঙ্ক
- ঘ কার্য অপেক্ষক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) নির্গত ইলেকট্রনের সংখ্যা তথা ফটো-কারেন্ট
তীব্রতা বাড়ালে প্রতি সেকেন্ডে বেশি ফোটন আসে, তাই বেশি ইলেকট্রন বের হয় — ফটো-কারেন্ট বাড়ে।
কিন্তু প্রতিটি ফোটনের শক্তি একই থাকায় Kmax একটুও বাড়ে না। -
২৭৪৮
আপতিত আলোর কম্পাঙ্ক বাড়ালে নির্গত ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ গতিশক্তির কী হয়?
- ক কমে যায়
- খ রৈখিকভাবে বেড়ে যায়
- গ অপরিবর্তিত থাকে
- ঘ শূন্য হয়ে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) রৈখিকভাবে বেড়ে যায়
Kmax = hf − W — এটি f-এর সাথে রৈখিকভাবে বাড়ে।
ঢাল h, আর W কেবল রেখাটিকে নিচে সরায়। তীব্রতা এই রেখার ওপর কোনো প্রভাব ফেলে না। -
২৭৪৯
আলোক তড়িৎ নিঃসরণে কত সময় লাগে?
- ক কয়েক সেকেন্ড
- খ প্রায় তাৎক্ষণিক, 10⁻⁹ সেকেন্ডেরও কম
- গ কয়েক মিনিট
- ঘ আলোর তীব্রতার ওপর নির্ভর করে ঘণ্টাও লাগতে পারে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) প্রায় তাৎক্ষণিক, 10⁻⁹ সেকেন্ডেরও কম
ফোটন-ইলেকট্রন সংঘর্ষ একবারেই ঘটে, শক্তি জমা করার দরকার হয় না — তাই নিঃসরণ প্রায় তাৎক্ষণিক।
তরঙ্গতত্ত্বে ম্লান আলোর জন্য কয়েক ঘণ্টা অপেক্ষার হিসাব আসত, যা পরীক্ষার সাথে মেলে না। -
২৭৫০
আলোক তড়িৎ ক্রিয়ায় একটি ফোটন কয়টি ইলেকট্রন মুক্ত করতে পারে?
- ক দুইটি
- খ অসংখ্য
- গ কোনোটিই নয়
- ঘ সর্বোচ্চ একটি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সর্বোচ্চ একটি
ফোটন তার সমগ্র শক্তি একটিমাত্র ইলেকট্রনকে দিয়ে দেয় — শক্তি ভাগাভাগি হয় না।
এই এক-ফোটন-এক-ইলেকট্রন সম্পর্কই ব্যাখ্যা করে কেন ফটো-কারেন্ট আলোর তীব্রতার সমানুপাতিক। -
২৭৫১
কার্য অপেক্ষক কীসের ওপর নির্ভর করে?
- ক আপতিত আলোর তীব্রতার ওপর
- খ ধাতুর প্রকৃতি ও পৃষ্ঠের অবস্থার ওপর
- গ আপতিত আলোর কম্পাঙ্কের ওপর
- ঘ ধাতুর আকারের ওপর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ধাতুর প্রকৃতি ও পৃষ্ঠের অবস্থার ওপর
কার্য অপেক্ষক ধাতুর নিজস্ব ধর্ম — ধাতুর প্রকৃতি ও পৃষ্ঠের অবস্থা এটি ঠিক করে।
আলোর তীব্রতা বা কম্পাঙ্ক বদলালেও W বদলায় না; শুধু নির্গত ইলেকট্রনের সংখ্যা বা গতিশক্তি বদলায়। -
২৭৫২
ক্ষারীয় ধাতু (সিজিয়াম, পটাশিয়াম) আলোক তড়িৎ কোষে ব্যবহৃত হয় কেন?
- ক এরা সবচেয়ে সস্তা
- খ এদের গলনাঙ্ক বেশি
- গ এদের কার্য অপেক্ষক কম, তাই দৃশ্যমান আলোতেই ইলেকট্রন ছাড়ে
- ঘ এরা আলো প্রতিফলিত করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) এদের কার্য অপেক্ষক কম, তাই দৃশ্যমান আলোতেই ইলেকট্রন ছাড়ে
সিজিয়ামের কার্য অপেক্ষক প্রায় 2 eV — তাই দৃশ্যমান আলোতেই (যার ফোটন শক্তি 2–3 eV) ইলেকট্রন বেরিয়ে আসে।
প্লাটিনামের মতো ধাতুর W অনেক বেশি, সেখানে অতিবেগুনি রশ্মি লাগে। -
২৭৫৩
আলোক তড়িৎ ক্রিয়া কী প্রমাণ করে?
- ক আলোর তরঙ্গ প্রকৃতি
- খ আলোর তির্যকতা
- গ আলোর বেগ ধ্রুব
- ঘ আলোর কণা প্রকৃতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আলোর কণা প্রকৃতি
আলো যদি অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ হতো, সূচন কম্পাঙ্কের কোনো অর্থ থাকত না।
সূচন কম্পাঙ্ক, তাৎক্ষণিক নিঃসরণ ও তীব্রতা-নিরপেক্ষ Kmax — তিনটিই প্রমাণ করে আলো নির্দিষ্ট শক্তির কণা (ফোটন) হিসেবে আচরণ করছে। -
২৭৫৪
ফটো-কারেন্ট ও প্রয়োগ করা ধনাত্মক বিভবের লেখচিত্রে সম্পৃক্ত প্রবাহ (saturation current) কীসের ওপর নির্ভর করে?
- ক আপতিত আলোর কম্পাঙ্কের ওপর
- খ কার্য অপেক্ষকের ওপর
- গ প্রয়োগ করা বিভবের ওপর
- ঘ আপতিত আলোর তীব্রতার ওপর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আপতিত আলোর তীব্রতার ওপর
বিভব বাড়াতে বাড়াতে একসময় নির্গত সব ইলেকট্রনই সংগ্রাহকে পৌঁছে যায় — তখন প্রবাহ আর বাড়ে না, এটিই সম্পৃক্ত প্রবাহ।
এর মান নির্গত ইলেকট্রনের সংখ্যার সমানুপাতিক, অর্থাৎ আলোর তীব্রতার ওপর নির্ভরশীল। -
২৭৫৫
মিলিকানের আলোক তড়িৎ পরীক্ষার তাৎপর্য কী ছিল?
- ক ইলেকট্রনের আধান নির্ণয়
- খ আইনস্টাইনের সমীকরণ যাচাই করে h-এর মান নির্ণয়
- গ আলোর বেগ নির্ণয়
- ঘ নিউক্লিয়াসের আবিষ্কার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) আইনস্টাইনের সমীকরণ যাচাই করে h-এর মান নির্ণয়
মিলিকান আইনস্টাইনের সমীকরণ ভুল প্রমাণ করতে চেয়েছিলেন, কিন্তু বছরের পর বছর নিখুঁত পরীক্ষায় দেখলেন তা হুবহু মিলে যায়।
পাশাপাশি নিবৃত্তি বিভবের লেখচিত্র থেকে h-এর মান নির্ণয় করেন। (তেলবিন্দু পরীক্ষায় তিনি আধান মেপেছিলেন — সেটি ভিন্ন কাজ।) -
২৭৫৬
আলোক তড়িৎ ক্রিয়া ও তাপীয় নিঃসরণের (thermionic emission) পার্থক্য কী?
- ক দুইটি একই ঘটনা
- খ একটিতে প্রোটন বেরোয়, অন্যটিতে ইলেকট্রন
- গ একটিতে আলোর ফোটন শক্তি দেয়, অন্যটিতে তাপশক্তি
- ঘ একটিতে ধাতু গলে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) একটিতে আলোর ফোটন শক্তি দেয়, অন্যটিতে তাপশক্তি
আলোক তড়িৎ ক্রিয়ায় ফোটন ইলেকট্রনকে শক্তি দেয়, আর তাপীয় নিঃসরণে তাপশক্তি।
দুইটিতেই ইলেকট্রন বেরোয়, কিন্তু তাপীয় নিঃসরণে সূচন কম্পাঙ্কের মতো কোনো শর্ত নেই। টিভি পিকচার টিউব ও এক্স-রে টিউবে তাপীয় নিঃসরণ ব্যবহৃত হয়। -
২৭৫৭
একই ধাতুতে ভিন্ন তীব্রতার কিন্তু একই কম্পাঙ্কের দুইটি আলো ফেললে কী পার্থক্য হবে?
- ক নিবৃত্তি বিভব ভিন্ন হবে
- খ দুইটিই ভিন্ন হবে
- গ কোনো পার্থক্যই হবে না
- ঘ ফটো-কারেন্ট ভিন্ন হবে, নিবৃত্তি বিভব একই থাকবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ফটো-কারেন্ট ভিন্ন হবে, নিবৃত্তি বিভব একই থাকবে
Kmax = hf − W — কম্পাঙ্ক এক হলে গতিশক্তিও এক, তাই নিবৃত্তি বিভব একই।
কিন্তু তীব্রতা বেশি মানে বেশি ফোটন, তাই ফটো-কারেন্ট বেশি হবে। -
২৭৫৮
নিবৃত্তি বিভব (stopping potential) কাকে বলে?
- ক যে বিভবে ফটো-কারেন্ট সর্বোচ্চ হয়
- খ যে ন্যূনতম বিপরীত বিভবে ফটো-কারেন্ট সম্পূর্ণ বন্ধ হয়ে যায়
- গ ধাতুর নিজস্ব বিভব
- ঘ সূচন কম্পাঙ্কের সমতুল্য বিভব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) যে ন্যূনতম বিপরীত বিভবে ফটো-কারেন্ট সম্পূর্ণ বন্ধ হয়ে যায়
সংগ্রাহক প্লেটে ঋণাত্মক বিভব দিলে ইলেকট্রন বাধা পায়। যে ন্যূনতম বিপরীত বিভবে সবচেয়ে দ্রুত ইলেকট্রনটিও পৌঁছাতে পারে না, সেটিই নিবৃত্তি বিভব V₀। -
২৭৫৯
নিবৃত্তি বিভব ও সর্বোচ্চ গতিশক্তির সম্পর্ক কোনটি?
- ক eV₀ = Kmax
- খ V₀ = eKmax
- গ V₀ = e ÷ Kmax
- ঘ eV₀ = 2Kmax
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) eV₀ = Kmax
ইলেকট্রনের পুরো গতিশক্তি বিভব পার্থক্যের বিরুদ্ধে কাজ করতে খরচ হয়:
eV₀ = Kmax = hf − W
তাই Kmax eV এককে থাকলে V₀-এর সংখ্যামান হুবহু সমান। -
২৭৬০
নিবৃত্তি বিভব আলোর তীব্রতার ওপর নির্ভর করে কি?
- ক হ্যাঁ, তীব্রতার সমানুপাতিক
- খ হ্যাঁ, তীব্রতার ব্যস্তানুপাতিক
- গ হ্যাঁ, তীব্রতার বর্গের সমানুপাতিক
- ঘ না, একেবারেই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) না, একেবারেই নয়
eV₀ = hf − W — এখানে তীব্রতার কোনো ভূমিকা নেই।
তীব্রতা বাড়ালে সম্পৃক্ত প্রবাহ বাড়ে, কিন্তু নিবৃত্তি বিভব একই থাকে। এটিই তরঙ্গতত্ত্বের সাথে সবচেয়ে বড় সংঘাত।
PhysicsVerse মেডিকেল স্পেশাল ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।