তপন স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
তপন স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ২৫১৯টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
২৫১৯ প্রশ্ন
পাতা ১০৫/১২৬
সাল ধরে দেখো
-
২০৮১
হীরকের প্রতিফলক তলে একটি আলোকরশ্মি 60° কোণে আপতিত হলো এবং হীরকের মধ্যে প্রতিসরণ কোণ 12° পাওয়া গেল। হীরকের সমবর্তন কোণ নির্ণয় করো।
- ক কোনোটিই নয়
- খ 4.16°
- গ 76.48°
- ঘ 13.50°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 76.48°
প্রতিসরণাঙ্ক μ = sin isin r = sin60°sin12° = 0.8660.2079 = 4.165
ব্রুস্টারের সূত্র: tanθp = μ ⇒ θp = tan-1(4.165) = 76.5° ≈ 76.48° -
২০৮২
যখন কোনো অসমবর্তিত আলো পরপর দুটি সমবর্তকের (একটি পোলারাইজার ও অপরটি অ্যানালাইজার) মধ্যদিয়ে গমন করে তখন নির্গত আলোর তীব্রতা সমবর্তকদ্বয়ের নিঃসরণ তলের মধ্যবর্তী কোণের ওপর নির্ভর করে। এটিকে বলা হয় —
- ক অপবর্তনের সূত্র
- খ ম্যালাসের সূত্র
- গ হাইগেনসের নীতি
- ঘ ফ্রনহফার অপবর্তন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ম্যালাসের সূত্র
ম্যালাসের সূত্র: পোলারাইজার থেকে নির্গত সমবর্তিত আলোর তীব্রতা I0 হলে অ্যানালাইজার থেকে নির্গত আলোর তীব্রতা I = I0cos2θ, যেখানে θ = উভয়ের নিঃসরণ তলের মধ্যবর্তী কোণ। -
২০৮৩
মোমবাতি থেকে নির্গত আলো যদি কোনো কাচ পাতের ওপর 57° কোণে আপতিত হয় তখন কাচপাত হতে যে আলোকরশ্মি প্রতিফলিত হয় তা —
- ক সমতল সমবর্তিত
- খ ধ্বংসাত্মক ব্যতিচার
- গ অসমবর্তিত আলো
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সমতল সমবর্তিত
কাচের প্রতিসরণাঙ্ক μ ≈ 1.54 হলে ব্রুস্টার কোণ θp = tan-1(1.54) ≈ 57°। ব্রুস্টার কোণে আপতিত অসমবর্তিত আলোর প্রতিফলিত অংশ সম্পূর্ণ সমতল সমবর্তিত হয় (ব্রুস্টারের সূত্র)। -
২০৮৪
শব্দতরঙ্গ নিচের কোন ভৌত প্রক্রিয়াটি প্রদর্শন করে না ?
- ক ব্যতিচার
- খ সমবর্তন
- গ অপবর্তন
- ঘ প্রতিফলন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সমবর্তন
শব্দতরঙ্গ (বায়ুতে) অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ — এর কম্পন গতির দিকেই ঘটে, তাই কম্পনকে কোনো তলে সীমাবদ্ধ করার প্রশ্ন নেই। ফলে শব্দের সমবর্তন হয় না, কিন্তু প্রতিফলন (প্রতিধ্বনি), ব্যতিচার ও অপবর্তন হয়। -
২০৮৫
অসমবর্তিত আলোক রশ্মিকে সমবর্তিত আলোক রশ্মিতে রূপান্তর করা সম্ভব কোন প্রক্রিয়ায় ?
- ক ব্যতিচার
- খ অপবর্তন
- গ সমবর্তন
- ঘ প্রতিফলন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) প্রতিফলন
অসমবর্তিত আলো কাচ বা পানির মতো স্বচ্ছ মাধ্যমের পৃষ্ঠে ব্রুস্টার কোণে আপতিত হলে প্রতিফলিত আলো সমতল সমবর্তিত হয়। তাই প্রতিফলনের মাধ্যমে অসমবর্তিত আলোকে সমবর্তিত আলোতে রূপান্তর করা যায় (দ্বি-প্রতিসরণ ও নির্বাচনী শোষণও অন্যান্য পদ্ধতি)। -
২০৮৬
আলোর ব্যতিচার, অপবর্তন ও সমবর্তন ব্যাখ্যা করা যায় কোন তত্ত্বের সাহায্যে ?
- ক কণিকা তত্ত্ব
- খ তরঙ্গ তত্ত্ব
- গ তড়িৎ চুম্বকীয় তত্ত্ব
- ঘ কোয়ান্টাম তত্ত্ব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তরঙ্গ তত্ত্ব
ব্যতিচার ও অপবর্তন তরঙ্গের উপরিপাতনের ফল এবং সমবর্তন অনুপ্রস্থ তরঙ্গের ধর্ম — তিনটিই আলোর তরঙ্গ তত্ত্ব দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায়। নিউটনের কণিকা তত্ত্ব দিয়ে এগুলো ব্যাখ্যা করা যায় না। -
২০৮৭
আলোক তীব্রতা নির্ভর করে —
- ক বিস্তার
- খ কম্পাঙ্ক
- গ তরঙ্গদৈর্ঘ্য
- ঘ বেগ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বিস্তার
তরঙ্গের তীব্রতা (একক ক্ষেত্রফলে একক সময়ে প্রবাহিত শক্তি) তরঙ্গের বিস্তারের বর্গের সমানুপাতিক: I ∝ A2। তাই আলোক তীব্রতা বিস্তারের ওপর নির্ভর করে। -
২০৮৮
নিচের কোনটি সমবর্তক (পোলারাইজার) হিসেবে ব্যবহৃত হয় না ?
- ক Tourmaline
- খ Fresnel biprism
- গ Calcite
- ঘ Nicol prism
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Fresnel biprism
ট্যুরমালিন কেলাস (নির্বাচনী শোষণ), ক্যালসাইট কেলাস (দ্বি-প্রতিসরণ) ও নিকল প্রিজম সমতল সমবর্তিত আলো তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। ফ্রেনেলের বাইপ্রিজম দুটি সুসংগত উৎস তৈরি করে ব্যতিচার ঘটাতে ব্যবহৃত হয় — সমবর্তক হিসেবে নয়। -
২০৮৯
কোনো বস্তু আলোর দ্রুতিতে চললে এর ভর —
- ক অর্ধেক হবে
- খ শূন্য হবে
- গ অসীম হবে
- ঘ দ্বিগুণ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অসীম হবে
আপেক্ষিক ভর: m = m0√(1 - v2c2)
v = c হলে হর √(1 - 1) = 0, ফলে m = m00 = ∞। অর্থাৎ ভর অসীম হবে — এজন্যই কোনো বস্তুকণা আলোর বেগে চলতে পারে না। -
২০৯০
পরস্পরের সাপেক্ষে ধ্রুব বেগে গতিশীল যে প্রসঙ্গ কাঠামোতে নিউটনের গতিসূত্র অর্জন করা যায় তাকে কী বলা হয় ?
- ক ত্রিমাত্রিক প্রসঙ্গ কাঠামো
- খ জড় প্রসঙ্গ কাঠামো
- গ গতিশীল প্রসঙ্গ কাঠামো
- ঘ চতুর্মাত্রিক প্রসঙ্গ কাঠামো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) জড় প্রসঙ্গ কাঠামো
যে প্রসঙ্গ কাঠামো স্থির থাকে বা পরস্পরের সাপেক্ষে ধ্রুব বেগে গতিশীল (ত্বরণহীন) এবং যেখানে নিউটনের গতিসূত্রগুলো খাটে, তাকে জড় প্রসঙ্গ কাঠামো বলে। -
২০৯১
শূন্যস্থানে সকল জড়প্রসঙ্গ কাঠামোতে আলোর দ্রুতি c এর মান কী হয় ?
- ক একই থাকে
- খ জড় প্রসঙ্গ কাঠামোর বেগ বৃদ্ধি পেলে আলোর দ্রুতি বেড়ে যায়
- গ জড় প্রসঙ্গ কাঠামোর বেগ বৃদ্ধি পেলে আলোর দ্রুতি কমে যায়
- ঘ আলোর রং ভেদে দ্রুতি পরিবর্তিত হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) একই থাকে
আইনস্টাইনের বিশেষ আপেক্ষিক তত্ত্বের দ্বিতীয় স্বীকার্য: শূন্যস্থানে আলোর দ্রুতি সকল জড় প্রসঙ্গ কাঠামোতে একই (c = 3 × 108 m s-1) — উৎস বা পর্যবেক্ষকের গতির উপর নির্ভর করে না। -
২০৯২
সকল জড় প্রসঙ্গ কাঠামোতে পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রগুলোর গাণিতিক রূপ কেমন থাকে ?
- ক একই রূপে থাকে না
- খ একই রূপে থাকে
- গ গাণিতিক সমীকরণে জড় প্রসঙ্গ কাঠামোর বেগ যুক্ত হয়
- ঘ গাণিতিক সমীকরণে জড় প্রসঙ্গ কাঠামোর বেগের বর্গ যুক্ত হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) একই রূপে থাকে
আপেক্ষিক তত্ত্বের প্রথম স্বীকার্য (আপেক্ষিকতার নীতি): সকল জড় প্রসঙ্গ কাঠামোতে পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রগুলো একই গাণিতিক রূপে থাকে; কোনো জড় কাঠামোই বিশেষ সুবিধাপ্রাপ্ত নয়। -
২০৯৩
একটি আলোক উৎস দর্শকের দিকে c4 বেগে গতিশীল, দর্শকের কাছে আলোর বেগ কত প্রতীয়মান হবে ?
- ক 54c
- খ 34c
- গ c
- ঘ 3c
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) c
আপেক্ষিক তত্ত্বের দ্বিতীয় স্বীকার্য অনুসারে শূন্যস্থানে আলোর দ্রুতি উৎস বা দর্শকের গতির উপর নির্ভর করে না। তাই উৎস c4 বেগে এগিয়ে এলেও দর্শকের কাছে আলোর বেগ c-ই থাকবে (সাধারণ যোগে 54c নয়)। -
২০৯৪
আইনস্টাইনের আপেক্ষিক তত্ত্ব অনুসারে বস্তুর বেগ বাড়লে এর ভরের কী হবে ?
- ক একই থাকবে
- খ কমে যাবে
- গ বেড়ে যাবে
- ঘ বেগের সমানুপাতে বেড়ে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বেড়ে যাবে
m = m0√(1 - v2c2) — বেগ v বাড়লে হর কমে, তাই ভর বেড়ে যায়। তবে বৃদ্ধি বেগের সমানুপাতিক নয়; v → c হলে m → ∞। -
২০৯৫
একটি শূন্য ভরের কণিকার দ্রুতি হবে —
- ক শূন্য হবে
- খ অসীম হবে
- গ c
- ঘ c এর চেয়ে কম যেকোনো দ্রুতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) c
E2 = p2c2 + m02c4। শূন্য স্থির ভরের কণার (m0 = 0) জন্য E = pc এবং এরা কেবল আলোর বেগ c-তে চলতে পারে (যেমন ফোটন)। সসীম শক্তির এমন কণা c-এর কম বেগে থাকতে পারে না। -
২০৯৬
আইনস্টাইনের স্থির ভরশক্তি সমীকরণ কোনটি ?
- ক Eo = moc2
- খ E = hυ
- গ Eo = mc2
- ঘ E = mc2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) Eo = moc2
আইনস্টাইনের ভর-শক্তি সমতুল্যতা থেকে নিশ্চল (স্থির) অবস্থায় বস্তুর শক্তি: E0 = m0c2, যেখানে m0 = নিশ্চল ভর। (E = mc2 হলো মোট শক্তি, আর E = hν ফোটনের শক্তি।) -
২০৯৭
কোনো বস্তুর গতিশীল অবস্থায় দৈর্ঘ্য, ঐ বস্তুর নিশ্চল অবস্থার দৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোটো। একে কী বলা হয় ?
- ক দৈর্ঘ্য দীর্ঘায়ন
- খ দৈর্ঘ্য সংকোচন
- গ কাল প্রসারণ
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) দৈর্ঘ্য সংকোচন
L = L0√(1 - v2c2) — গতিশীল বস্তুর দৈর্ঘ্য (গতির দিকে) নিশ্চল দৈর্ঘ্য L0-এর চেয়ে ছোট দেখায়; একে দৈর্ঘ্য সংকোচন বলে। -
২০৯৮
একটি মেসন কণার নিশ্চল অবস্থায় গড় আয়ু 30 × 10-8 s। কণাটি যদি 0.98 c বেগে গতিশীল হয় তাহলে এর গড় আয়ু কত হবে ?
- ক 150 × 10-8 s
- খ 30 × 10-8 s
- গ 90 × 10-8 s
- ঘ 60 × 10-8 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 150 × 10-8 s
t = t0√(1 - v2c2) = 30 × 10-8√(1 - (0.98)2) = 30 × 10-8√(0.0396)
= 30 × 10-80.199 = 150.75 × 10-8 s ≈ 150 × 10-8 s -
২০৯৯
একটি মিটার স্কেলকে তার দৈর্ঘ্য বরাবর মহাশূন্যে 2.6 × 108 m s-1 বেগে নিক্ষেপ করা হলে এর দৈর্ঘ্য কত মনে হবে ?
- ক 1.5 m
- খ 0.499 m
- গ 0.529 m
- ঘ 0.75 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.499 m
vc = 2.6 × 1083 × 108 = 0.8667
L = L0√(1 - v2c2) = 1 × √(1 - (0.8667)2) = √(0.2489) = 0.499 m -
২১০০
একটি ইলেকট্রন 0.99 c বেগে গতিশীল হলে এর চলমান ভর কত ? ইলেকট্রনের নিশ্চল ভর 9.1 × 10-31 kg।
- ক 9.1 × 10-31 kg
- খ 50.5 × 10-31 kg
- গ 60.2 × 10-31 kg
- ঘ 64.5 × 10-31 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 64.5 × 10-31 kg
m = m0√(1 - v2c2) = 9.1 × 10-31√(1 - (0.99)2) = 9.1 × 10-31√(0.0199)
= 9.1 × 10-310.1411 = 64.5 × 10-31 kg
তপন স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।