তপন স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান

তপন স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ২৫১৯টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।

1. ২৩৮১

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   ক্রিকেট খেলায় ব্যবহার হয় ইলেকট্রনিক স্কোরবোর্ড ডিসপ্লে। সাধারণত তা কী ধরনের অর্ধপরিবাহী দিয়ে তৈরি ?
   [জা. বি ২০১৭–২০১৮]

   • ক ট্রানজিস্টর
   • খ আলোক নিঃসরক ডায়োড
   • গ সৌরকোষ
   • ঘ ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) আলোক নিঃসরক ডায়োড

   ইলেকট্রনিক স্কোরবোর্ড ডিসপ্লেতে আলোক নিঃসরক ডায়োড (LED) ব্যবহৃত হয়। সম্মুখী ঝোঁকে LED-তে ইলেকট্রন ও হোলের পুনর্মিলনে শক্তি আলোরূপে নিঃসৃত হয়; এরা কম শক্তি খরচ করে, উজ্জ্বল ও দীর্ঘস্থায়ী।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

2. ২৩৮২

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   একটি অপদ্রবযুক্ত অর্ধপরিবাহী p-অথবা n-ধরন নির্ণয় করা হয় —

   • ক এর বিদ্যুৎ পরিবাহিতা মেপে
   • খ হল-ইফেক্ট পরীক্ষার সাহায্যে
   • গ এর তাপ ধারকত্ব মেপে
   • ঘ এর রোধের সহগ মেপে
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) হল-ইফেক্ট পরীক্ষার সাহায্যে

   হল ক্রিয়ায় চৌম্বকক্ষেত্রে প্রবাহবাহী অর্ধপরিবাহীর দুই পাশে হল বিভব সৃষ্টি হয়। হল বিভবের চিহ্ন (ধনাত্মক/ঋণাত্মক) থেকে সংখ্যাগুরু বাহক হোল না ইলেকট্রন তা জানা যায় — অর্থাৎ অর্ধপরিবাহীটি p না n-টাইপ তা নির্ণয় করা যায়।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

3. ২৩৮৩

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   পরমশূন্য তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা কত ?

   • ক 0 (ohm‑m)^-1
   • খ 10³ (ohm‑m)^-1
   • গ অসীম
   • ঘ 10^-7 (ohm‑m)^-1
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 0 (ohm‑m)^-1

   পরমশূন্য (0 K) তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীর সকল ইলেকট্রন যোজনব্যান্ডে আবদ্ধ থাকে, পরিবহণব্যান্ড সম্পূর্ণ খালি। কোনো মুক্ত আধান বাহক না থাকায় এটি পূর্ণ অন্তরক — পরিবাহিতা 0 (ohm-m)^-1। (দ্রষ্টব্য: বইয়ের উত্তরমালায় (খ) দেওয়া আছে, তবে 0 K-এ বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা শূন্য।)

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

4. ২৩৮৪

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে কোনটির বিদ্যুৎ পরিবাহিতা বাড়ে ?

   • ক Al
   • খ Fe
   • গ Ag
   • ঘ Si
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ঘ) Si

   Al, Fe, Ag ধাতু (পরিবাহী) — তাপমাত্রা বাড়লে এদের রোধ বাড়ে, পরিবাহিতা কমে। Si অর্ধপরিবাহী — তাপমাত্রা বাড়লে আধান বাহক বাড়ে, তাই বিদ্যুৎ পরিবাহিতা বাড়ে।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

5. ২৩৮৫

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   একটি ডায়োড রিভার্স বায়াসে যুক্ত হলে ↑ চিহ্ন দ্বারা বৃদ্ধি এবং ↓ চিহ্ন দ্বারা হ্রাস নির্দেশিত হলে নিচের কোনটি সঠিক ?

   • ক ডিপ্লেশন স্তর ↑, বিভব প্রাচীর ↑
   • খ ডিপ্লেশন স্তর ↑, বিভব প্রাচীর ↓
   • গ ডিপ্লেশন স্তর ↓, বিভব প্রাচীর ↓
   • ঘ ডিপ্লেশন স্তর ↓, বিভব প্রাচীর ↑
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) ডিপ্লেশন স্তর ↑, বিভব প্রাচীর ↑

   রিভার্স বায়াসে বাহ্যিক বিভব জাংশনের অভ্যন্তরীণ বিভবের সাথে একই দিকে যুক্ত হয়, ফলে বিভব প্রাচীর বৃদ্ধি পায় (↑) এবং সংখ্যাগুরু বাহক জাংশন থেকে সরে যাওয়ায় ডিপ্লেশন স্তরও প্রশস্ত হয় (↑)।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

6. ২৩৮৬

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   একটি জার্মেনিয়াম কেলাসকে p টাইপ অর্ধপরিবাহীতে রূপান্তরিত করতে প্রয়োজন —

   • ক অতিরিক্ত আলফা কণিকা
   • খ ত্রিযোজী অপদ্রব
   • গ পঞ্চযোজী অপদ্রব
   • ঘ ওপরের সবকটি
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) ত্রিযোজী অপদ্রব

   চতুর্যোজী জার্মেনিয়াম কেলাসে ত্রিযোজী অপদ্রব (B, Al, Ga, In) মেশালে প্রতিটি অপদ্রব পরমাণু একটি হোল সৃষ্টি করে এবং কেলাসটি p-টাইপ অর্ধপরিবাহীতে পরিণত হয়।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

7. ২৩৮৭

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   LED ডায়োড কী ধরনের আলো নিঃসরণ করে ?

   • ক X-ray
   • খ Ultraviolet light
   • গ Visible light
   • ঘ Radiowave
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) Visible light

   LED-তে সম্মুখী ঝোঁকে ইলেকট্রন ও হোল পুনর্মিলনের সময় নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধানের সমান শক্তি ফোটনরূপে নিঃসৃত হয়। GaAsP, GaP ইত্যাদি অর্ধপরিবাহীর শক্তি ব্যবধান দৃশ্যমান আলোর ফোটন শক্তির সমান, তাই LED সাধারণত দৃশ্যমান আলো (Visible light) নিঃসরণ করে।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

8. ২৩৮৮

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   
   Ge ও Si ডায়োড দুটির নী-ভোল্টেজ যথাক্রমে 0.7 V ও 0.3 V.
   উদ্দীপকে ব্যবহৃত রোধের মধ্যদিয়ে কত তড়িৎ প্রবাহিত হবে?

   • ক 1.96A
   • খ 2.03A
   • গ 2.09A
   • ঘ 2.32A
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 1.96A

   Si ও Ge ডায়োড দুটি সম্মুখী ঝোঁকে শ্রেণিতে যুক্ত। তাই মোট নী-ভোল্টেজ = 0.7 + 0.3 = 1.0 V
   রোধের দুই প্রান্তের বিভব = 12 - 1.0 = 11 V
   ∴ I = VR = 115.6 = 1.96 A

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

9. ২৩৮৯

   সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

   
   Ge ও Si ডায়োড দুটির নী-ভোল্টেজ যথাক্রমে 0.7 V ও 0.3 V.
   Ge ডায়োডকে উল্টো করে সংযোগ দিলে দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য—
   i. বিমুখী ঝোঁক প্রাপ্ত হবে ii. রোধের মধ্যদিয়ে কোনো তড়িৎ প্রবাহিত হবে না
   iii. রোধের দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য শূন্য 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: ঘ) i, ii ও iii

   Ge ডায়োড উল্টো করে দিলে এটি বিমুখী ঝোঁক প্রাপ্ত হয় (i সঠিক)। শ্রেণি বর্তনীতে একটি ডায়োড বিমুখী ঝোঁকে থাকলে বর্তনীতে প্রবাহ চলে না (ii সঠিক)। প্রবাহ শূন্য হলে রোধের দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য V = IR = 0 (iii সঠিক)। ∴ i, ii ও iii সঠিক।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

10. ২৩৯০

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    নিম্নলিখিত বর্তনীটির আউটপুট কোনটি ?
    

    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ)

    বর্তনীটি একটি ডায়োড ও লোড রোধ R নিয়ে গঠিত অর্ধ-তরঙ্গ একমুখীকারক। ইনপুট এসি-র ধনাত্মক অর্ধচক্রে ডায়োড সম্মুখী ঝোঁকে থাকে ও আউটপুট পাওয়া যায়; ঋণাত্মক অর্ধচক্রে বিমুখী ঝোঁকে থাকায় আউটপুট শূন্য। তাই আউটপুটে একটি অর্ধচক্র পর পর ফাঁকা থাকে — (ঘ) চিত্র।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

11. ২৩৯১

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    p - n জাংশন বিমুখী ঝোঁকে থাকাকালীন ভোল্টেজ ক্রমশ বাড়াতে থাকলে একটি বিশেষ ভোল্টেজে প্রবাহ মাত্রা হঠাৎ খুব বেড়ে যায়। এ ভোল্টেজকে বলা হয় —

    • ক হল ভোল্টেজ
    • খ লস্ট ভোল্টেজ
    • গ জেনার ভোল্টেজ
    • ঘ কোনোটিই নয়
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) জেনার ভোল্টেজ

    বিমুখী ঝোঁকে ভোল্টেজ বাড়ালে একটি নির্দিষ্ট মানে জাংশনের ভাঙন (Breakdown) ঘটে ও প্রবাহ হঠাৎ অনেক বেড়ে যায়; এ ভোল্টেজকে জেনার ভোল্টেজ (বিনাশী ভোল্টেজ) বলে।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

12. ২৩৯২

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    নিষিদ্ধ শক্তি ব্যান্ড থাকে —
    i. পরিবাহীতে ii. অর্ধপরিবাহীতে iii. অন্তরকে
    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

    পরিবাহীতে যোজনব্যান্ড ও পরিবহণব্যান্ড পরস্পর উপরিপাতিত, তাই নিষিদ্ধ ব্যান্ড থাকে না। অর্ধপরিবাহীতে ছোট (≈1 eV) এবং অন্তরকে বড় (≈6 eV) নিষিদ্ধ শক্তি ব্যান্ড থাকে। ∴ ii ও iii সঠিক।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

13. ২৩৯৩

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    P-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরি করার জন্য বিশুদ্ধ সিলিকনের সাথে যে মৌল ডোপিং করা হয় তা হলো —

    • ক ফসফরাস
    • খ অ্যালুমিনিয়াম
    • গ আর্সেনিক
    • ঘ অ্যান্টিমনি
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) অ্যালুমিনিয়াম

    p-টাইপের জন্য ত্রিযোজী মৌল ডোপিং করতে হয়। অপশনগুলোর মধ্যে কেবল অ্যালুমিনিয়াম (Al) ত্রিযোজী; ফসফরাস, আর্সেনিক ও অ্যান্টিমনি পঞ্চযোজী।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

14. ২৩৯৪

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    
    উদ্দীপকের AB অংশে গতীয় রোধ কত ?

    • ক 0.75 Ω
    • খ 1.33 Ω
    • গ 2.66 Ω
    • ঘ 4 Ω
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) 1.33 Ω

    AB অংশে, Δ V = 0.6 - 0.4 = 0.2 V
    Δ I = 200 - 50 = 150 mA = 0.15 A
    গতীয় রোধ, r_d = Δ VΔ I = 0.20.15 = 1.33 Ω

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

15. ২৩৯৫

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    বিমুখী ঝোঁকের বৈশিষ্ট্য —
    i. বিভব প্রাচীর বৃদ্ধি পায় ii. রোধ উচ্চ মানের হয় iii. প্রাথমিক পর্যায়ে প্রবাহ পাওয়া যায় না
    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

    বিমুখী ঝোঁকে —
    (i) বাহ্যিক বিভব জাংশনের বিভবের সাথে যুক্ত হয়, বিভব প্রাচীর বৃদ্ধি পায় — সঠিক।
    (ii) নিঃশেষিত স্তর প্রশস্ত হয়ে রোধ অনেক বেশি হয় — সঠিক।
    (iii) শুরু থেকেই সংখ্যালঘু বাহকের কারণে অতি ক্ষুদ্র বিমুখী (লিকেজ) প্রবাহ পাওয়া যায় — তাই 'প্রবাহ পাওয়া যায় না' উক্তিটি সঠিক নয়।
    ∴ i ও ii সঠিক।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

16. ২৩৯৬

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের বিদ্যুৎ প্রবাহের কারণ —

    • ক পরমাণু
    • খ ইলেকট্রন
    • গ প্রোটন
    • ঘ হোল
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) হোল

    P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে ত্রিযোজী অপদ্রব থেকে সৃষ্ট হোলগুলো সংখ্যাগুরু বাহক; তাই এতে বিদ্যুৎ প্রবাহের প্রধান কারণ হোল।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

17. ২৩৯৭

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    নিচের কোনটি ডায়োডের সম্মুখ ঝোঁক নির্দেশ করে ?

    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক)

    সম্মুখ ঝোঁকে অ্যানোডের (ত্রিভুজের দিক) বিভব ক্যাথোডের দিকের বিভবের চেয়ে বেশি হতে হয়।
    (ক) অ্যানোড +1 V, অপর প্রান্ত −1 V → অ্যানোড বেশি বিভবে — সম্মুখ ঝোঁক।
    (খ) −1 V ও +2 V, (গ) −1 V ও 0 V, (ঘ) −2 V ও +1 V — তিনটিতেই অ্যানোড কম বিভবে, তাই বিমুখী ঝোঁক।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

18. ২৩৯৮

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    জার্মেনিয়ামের নী (Knee) ভোল্টেজ কত ?

    • ক 1.0 V
    • খ 0.3 V
    • গ 0.5 V
    • ঘ 0.7 V
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) 0.3 V

    সম্মুখী ঝোঁকে যে ন্যূনতম ভোল্টেজে ডায়োডে প্রবাহ উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়তে শুরু করে তাকে নী (Knee) ভোল্টেজ বলে। জার্মেনিয়ামের নী ভোল্টেজ 0.3 V এবং সিলিকনের 0.7 V।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

19. ২৩৯৯

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    নিম্নের কোন ডিভাইসটি পরিবর্তী প্রবাহকে একমুখী প্রবাহে রূপান্তর করে ?

    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ)

    পরিবর্তী প্রবাহকে একমুখী প্রবাহে রূপান্তর করে ডায়োড (রেকটিফায়ার)। (গ) চিত্রটি p-n জাংশন ডায়োডের প্রতীক (ত্রিভুজ ও দণ্ড)। (ক) বাফার, (খ) NOT গেট এবং (ঘ) LED-এর প্রতীক।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

20. ২৪০০

    সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স তপন স্যার

    অর্ধ-পরিবাহী পদার্থের আপেক্ষিক রোধের ক্রম কোনটি ?

    • ক 10¹² Ω m
    • খ 0
    • গ 10^-4 Ω m
    • ঘ 10^-8 Ω m
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) 10^-4 Ω m

    আপেক্ষিক রোধের আনুমানিক ক্রম — পরিবাহী: 10^-8 Ω m, অর্ধপরিবাহী: 10^-4 Ω m, অন্তরক: 10¹² Ω m। ∴ অর্ধপরিবাহীর ক্রম 10^-4 Ω m। (দ্রষ্টব্য: বইয়ের উত্তরমালায় (ঘ) দেওয়া আছে, কিন্তু 10^-8 Ω m হলো পরিবাহীর ক্রম; ১০ক ৩ ও ১০ক ৩০ নং দ্রষ্টব্য।)

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

← পুরো প্রশ্নব্যাংক