তপন স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
তপন স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ২৫১৯টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
২৫০১
একটি নক্ষত্র 11.80 km শোয়ার্জস্কাইল্ড ব্যাসার্ধ নিয়ে কৃষ্ণবিবরে রূপান্তরিত হয়। সূর্যের ভর 1.99 × 1030 হলে নক্ষত্রের ভর কত kg ?
- ক 10.17 × 102
- খ 2.65 × 1022
- গ 1.99 × 1030
- ঘ 7.96 × 1030
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 7.96 × 1030
Rs = 2GMc2 ⇒ M = Rs c22G
= 11.80 × 103 × (3 × 108)22 × 6.67 × 10-11 = 1.062 × 10211.334 × 10-10
= 7.96 × 1030 kg (অর্থাৎ 4 সৌরভর) -
২৫০২
একটি তারার বর্ণ নির্দেশ করে তার —
- ক ওজন
- খ আকার
- গ দূরত্ব
- ঘ তাপমাত্রা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) তাপমাত্রা
ভীনের সরণ সূত্র অনুসারে λmax T = ধ্রুবক। উচ্চ তাপমাত্রার তারা নীল-সাদা, মাঝারি তাপমাত্রার তারা হলুদ (যেমন সূর্য) এবং কম তাপমাত্রার তারা লাল দেখায়। তাই তারার বর্ণ তার পৃষ্ঠ তাপমাত্রা নির্দেশ করে। -
২৫০৩
মহাকাশে তারকার বিস্ফোরণকে কী বলে ?
- ক মেডিনোভা
- খ সুপারনোভা
- গ বাস্টনোভা
- ঘ ব্ল্যাকনোভা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সুপারনোভা
বিশাল ভরের নক্ষত্রের জীবনের শেষ পর্যায়ে কেন্দ্রের হঠাৎ সংকোচনের ফলে যে প্রচণ্ড বিস্ফোরণ ঘটে এবং নক্ষত্রটি ক্ষণিকের জন্য অত্যন্ত উজ্জ্বল হয়ে ওঠে, তাকে সুপারনোভা বলে। -
২৫০৪
নিচের কোনটির ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি ?
- ক পৃথিবী
- খ সূর্য
- গ তারকা
- ঘ কৃষ্ণবিবর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কৃষ্ণবিবর
কৃষ্ণবিবরে বিপুল ভর অতি ক্ষুদ্র আয়তনে (শোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধের ভেতরে) সংকুচিত থাকে, তাই এর ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি — পৃথিবী, সূর্য বা সাধারণ তারার চেয়ে বহুগুণ। -
২৫০৫
কৃষ্ণগহ্বর হলো একটি তারকা যার —
- ক ভর অত্যন্ত বেশি
- খ ঘনত্ব অত্যন্ত বেশি
- গ মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র খুবই শক্তিশালী
- ঘ সবগুলো সঠিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সবগুলো সঠিক
কৃষ্ণগহ্বর হলো এমন মৃত নক্ষত্র যার ভর অত্যন্ত বেশি, তা অতি ক্ষুদ্র আয়তনে কেন্দ্রীভূত হওয়ায় ঘনত্ব অত্যন্ত বেশি এবং মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র এত শক্তিশালী যে আলোও বের হতে পারে না। তাই সবগুলো সঠিক। -
২৫০৬
মৃত্যুপর্ব শুরুর মুহূর্তে যে সমস্ত তারকার ভর 3Mo অপেক্ষা বেশি, সেগুলো জীবন শেষ করবে —
- ক নিউট্রন তারকা হিসেবে
- খ দৈত্য তারকা হিসেবে
- গ কৃষ্ণবিবর হিসেবে
- ঘ শ্বেতবামন হিসেবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কৃষ্ণবিবর হিসেবে
মৃত্যুপর্বে যে তারকার ভর 3 Mo-এর বেশি, তার মহাকর্ষীয় সংকোচন নিউট্রন অপজাত চাপও ঠেকাতে পারে না। ফলে এটি অনির্দিষ্টভাবে সংকুচিত হয়ে কৃষ্ণবিবর হিসেবে জীবন শেষ করে। -
২৫০৭
M ভরের কোনো বস্তু তখনই কৃষ্ণবিবর হিসেবে কাজ করবে যখন এর ব্যাসার্ধ —
- ক একটি নির্দিষ্ট সংকট ব্যাসার্ধের সমান বা কম হবে
- খ একটি নির্দিষ্ট সংকট ব্যাসার্ধের সমান বা বেশি হবে
- গ একটি নির্দিষ্ট সংকট ব্যাসার্ধের কম হবে
- ঘ নির্দিষ্ট সংকট ব্যাসার্ধের বেশি হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) একটি নির্দিষ্ট সংকট ব্যাসার্ধের সমান বা কম হবে
M ভরের বস্তুর সংকট ব্যাসার্ধ Rs = 2GMc2। বস্তুর ব্যাসার্ধ এ মানের সমান বা কম হলে এর পৃষ্ঠে মুক্তিবেগ আলোর বেগের সমান বা বেশি হয়, ফলে আলো বের হতে পারে না — বস্তুটি কৃষ্ণবিবর হিসেবে কাজ করে। -
২৫০৮
যে সকল নিউট্রন নক্ষত্র রেডিও তরঙ্গ বিকিরণ করে তাদেরকে কী বলে ?
- ক শ্বেত বামন
- খ কৃষ্ণগহ্বর
- গ সুপারনোভা
- ঘ পালসার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) পালসার
যেসব নিউট্রন নক্ষত্র দ্রুত ঘূর্ণনের ফলে নিয়মিত বিরতিতে রেডিও তরঙ্গের স্পন্দন বিকিরণ করে তাদের পালসার (Pulsar = Pulsating star) বলে। -
২৫০৯
হ্যাড্রন কণা কত ধরনের ?
- ক 3
- খ 4
- গ 5
- ঘ 2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2
যেসব কণা সবল নিউক্লীয় বলে অংশ নেয় তারা হ্যাড্রন। হ্যাড্রন দুই ধরনের —
(১) ব্যারিয়ন (তিনটি কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত, যেমন প্রোটন, নিউট্রন)
(২) মেসন (একটি কোয়ার্ক ও একটি প্রতিকোয়ার্ক দিয়ে গঠিত, যেমন পাইয়ন)। -
২৫১০
নিউটন তারকা সংকুচিত হয়ে কী অবস্থা লাভ করে ?
- ক রক্তিম দৈত্য
- খ সুপারনোভা
- গ সাদা বামন
- ঘ কৃষ্ণগহ্বর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কৃষ্ণগহ্বর
নিউট্রন তারকার ভর প্রায় 3 Mo-এর বেশি হলে নিউট্রন অপজাত চাপ মহাকর্ষীয় সংকোচন ঠেকাতে পারে না, ফলে এটি সংকুচিত হয়ে কৃষ্ণগহ্বর অবস্থা লাভ করে। (প্রশ্নে 'নিউটন তারকা' বলতে নিউট্রন তারকা বোঝানো হয়েছে।) -
২৫১১
কৃষ্ণবিবর অঞ্চলের সীমাকে কী বলে ?
- ক সোয়ার্জস্কাইল্ড ব্যাসার্ধ
- খ নেবুলা
- গ ঘটনা দিগন্ত
- ঘ সাদা বামন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ঘটনা দিগন্ত
কৃষ্ণবিবরকে ঘিরে যে সীমার ভেতর থেকে আলোও বের হয়ে আসতে পারে না তাকে ঘটনা দিগন্ত (Event horizon) বলে; এর ব্যাসার্ধ হলো শোয়ার্জস্কাইল্ড ব্যাসার্ধ। -
২৫১২
সুপারনোভা বিস্ফোরণের পর মূল অংশের ভর যদি 1.4 Mo এর বেশি এবং 3 Mo এর কম হয় তবে মহাকর্ষজনিত কেন্দ্রমুখী আকর্ষণ বলের জন্য —
- ক ইলেকট্রন ও প্রোটন বিক্রিয়ায় নিউট্রন গঠিত হয়
- খ মূল অংশের ঘনত্ব একটি মাত্রা অতিক্রমকালে তা নিউট্রন অধঃক্ষেপ হয়
- গ এটি নিউট্রন তারায় পরিণত হয়
- ঘ ওপরের সবকটি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ওপরের সবকটি
সুপারনোভা বিস্ফোরণের পর মূল অংশের ভর 1.4 Mo ও 3 Mo-এর মধ্যে হলে প্রবল মহাকর্ষীয় চাপে ইলেকট্রন ও প্রোটন মিলে নিউট্রন তৈরি করে (p + e- → n + ν), ঘনত্ব একটি সংকট মাত্রা অতিক্রম করলে নিউট্রন অধঃক্ষেপ (Neutron degeneracy) অবস্থা সৃষ্টি হয় এবং অবশেষে এটি নিউট্রন তারায় পরিণত হয়। তাই ওপরের সবকটি সঠিক। -
২৫১৩
ইলেকট্রনের এন্টিপার্টিকেল হলো —
- ক পজিট্রন
- খ নিউট্রন
- গ প্রোটন
- ঘ এন্টিপ্রোটন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) পজিট্রন
ইলেকট্রনের প্রতিকণা হলো পজিট্রন (e+) — এর ভর ইলেকট্রনের সমান কিন্তু আধান সমান মানের ধনাত্মক। -
২৫১৪
কোন কণাটি লেপটন শ্রেণির অন্তর্ভুক্ত ?
- ক নিউট্রন
- খ প্রোটন
- গ ইলেকট্রন
- ঘ পায়ন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ইলেকট্রন
লেপটন শ্রেণির কণা: ইলেকট্রন, মিউওন, টাউ ও এদের নিউট্রিনো। নিউট্রন ও প্রোটন ব্যারিয়ন এবং পায়ন মেসন — এরা হ্যাড্রন শ্রেণির। -
২৫১৫
মহাবিশ্বে নিচের কোনটির সংখ্যা সবচেয়ে বেশি ?
- ক ডার্ক এনার্জি বস্তুসমূহ
- খ নীহারিকাসমূহ
- গ কৃষ্ণগহ্বরসমূহ
- ঘ গ্যালাক্সিসমূহ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ডার্ক এনার্জি বস্তুসমূহ
মহাবিশ্বের মোট শক্তি-ভরের প্রায় 68% ডার্ক এনার্জি, 27% ডার্ক ম্যাটার এবং মাত্র 5% দৃশ্যমান সাধারণ বস্তু (গ্যালাক্সি, নীহারিকা ইত্যাদি)। তাই ডার্ক এনার্জির পরিমাণ সবচেয়ে বেশি। -
২৫১৬
নিচের বাক্যগুলো পড়ো :
(i) সম্প্রসারণশীল বিশ্ব সম্পর্কিত ধারণা মহাবিস্ফোরণ তত্ত্ব বিরোধী।
(ii) সূর্যের চেয়ে ১.৪ গুণ বেশি ভরবিশিষ্ট নক্ষত্র ভেঙ্গে গিয়ে শেষ পর্যন্ত কৃষ্ণবিবরে পরিণত হয়।
(iii) এক্স-রে জ্যোতির্বিদ্যায় মহাশূন্য অনুসন্ধানের জন্য কৃত্রিম উপগ্রহে যন্ত্রপাতি স্থাপন করতে হয়।
নিচের কোনটি সঠিক ?- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ii ও iii
(i) মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ মহাবিস্ফোরণ তত্ত্বেরই প্রমাণ, বিরোধী নয় — ভুল।
(ii) চন্দ্রশেখর সীমা (1.4 Mo)-এর চেয়ে যথেষ্ট বেশি ভরের নক্ষত্র শ্বেত বামন হতে পারে না; তা আরও সংকুচিত হয়ে শেষ পর্যন্ত কৃষ্ণবিবরে পরিণত হতে পারে — পাঠ্যবই অনুসারে সঠিক।
(iii) পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল এক্স-রে শোষণ করে নেয়, তাই এক্স-রে জ্যোতির্বিদ্যার যন্ত্রপাতি কৃত্রিম উপগ্রহে স্থাপন করতে হয় — সঠিক।
∴ ii ও iii সঠিক। -
২৫১৭
কোনটি প্রতিফলক দূরবীক্ষণ যন্ত্রের বৈশিষ্ট্য ?
- ক বর্ণ ত্রুটি বিদ্যমান
- খ বড়ো-উন্মেষ দর্পণ ব্যবহৃত হয়
- গ নির্মাণ খরচ বেশি
- ঘ ছোটো উন্মেষের দর্পণ ব্যবহৃত হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বড়ো-উন্মেষ দর্পণ ব্যবহৃত হয়
প্রতিফলক দূরবীক্ষণ যন্ত্রে লেন্সের পরিবর্তে বড় উন্মেষের অবতল (অধিবৃত্তীয়) দর্পণ ব্যবহৃত হয়। দর্পণে বর্ণ ত্রুটি থাকে না এবং বড় দর্পণ তৈরি সহজ ও তুলনামূলক কম খরচের — তাই বেশি আলো সংগ্রহের জন্য বড়ো উন্মেষের দর্পণ ব্যবহার করা হয়। -
২৫১৮
ঢাকার নিকটস্থ কালিয়াকৈরে অবস্থিত একটি স্যাটেলাইট এন্টেনাকে যদি রেডিও টেলিস্কোপ বানানো হয়, তবে তা —
- ক শোষক
- খ প্রতিফলক
- গ বিচ্ছুরক
- ঘ প্রতিসারক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) প্রতিফলক
স্যাটেলাইট এন্টেনা একটি অধিবৃত্তীয় ডিশ, যা আগত রেডিও তরঙ্গকে প্রতিফলিত করে ফোকাস বিন্দুতে রাখা গ্রাহকে কেন্দ্রীভূত করে। তাই এটিকে রেডিও টেলিস্কোপ বানানো হলে তা প্রতিফলক টেলিস্কোপ হবে। (দ্রষ্টব্য: বইয়ের উত্তরমালায় (ক) দেওয়া আছে, তবে রেডিও টেলিস্কোপ প্রতিফলক প্রকৃতির — গ২ নং প্রশ্ন দ্রষ্টব্য।)
তপন স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।