জ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞান — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ৬ষ্ঠ অধ্যায়। এখানে ৭১০টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
-
৬২১
একটি অভিসারী ও একটি অপসারী লেন্সের ক্ষমতা যথাক্রমে 5D 3D এদের পরস্পরকে যুক্ত করলে ভুল্য লেন্সের ক্ষমতা ও ফোকাস দূরত্ব কত হবে?
- ক 2D, 0.5 m
- খ 1D, 1.0 m
- গ 8D, 0.25 m
- ঘ 4D, 0.25 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2D, 0.5 m
অভিসারী লেন্সের ক্ষমতা P1=+5D এবং অপসারী লেন্সের ক্ষমতা P2=−3D। সংযুক্ত করলে তুল্য ক্ষমতা P=P1+P2=5−3=2D। ফোকাস দূরত্ব f=1P=12=0.5 m। -
৬২২
একটি নভো-দূরবীক্ষণ যন্ত্রের অভিলক্ষ্যের ফোকাস দূরত্ব 4m অসীম দূরত্বে ফোকাসিংং-এর জন্য এর বিবর্ধন 100 হলে, ফোকাস দূরত্ব কত?
- ক 4cm
- খ 2cm
- গ 6cm
- ঘ 8cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4cm
নভো-দূরবীক্ষণ যন্ত্রে স্বাভাবিক (অসীম) সমাবেশে বিবর্ধন M=fofe। এখানে fo=4 m=400 cm, M=100। সুতরাং অভিনেত্রের ফোকাস দূরত্ব fe=foM=400100=4 cm। -
৬২৩
পানি ও কাঁচের পরম প্রতিসরাঙ্ক যথাক্রমে 1.33 এবং 1.5 হলো, পানির সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক হবে?
- ক 1.13
- খ 1.5
- গ 1.33
- ঘ 1.693
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.13
পানির সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক =(nকাঁচ)/(nপানি)=1.51.33≈1.13। -
৬২৪
18 cm বক্রতার ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট একটি অবতল দর্পন হতে 10 cm দূরে একটি বস্তু রাখা হলো। প্রতিবিম্বটির আকার বস্তুর কত গুন বড় হবে?
- ক 50
- খ 9
- গ 20
- ঘ 15
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 9
f=R2=9 cm, u=−10 cm। দর্পণ সমীকরণ 1v+1u=1f থেকে 1v=−19+110=−190, তাই v=−90 cm। বিবর্ধন m=−vu=−−90−10=−9, অর্থাৎ প্রতিবিম্ব বস্তুর 9 গুণ বড় (বাস্তব, উল্টো)। -
৬২৫
16 বিবর্ধন বিশিষ্ট নভো-দূরবীক্ষন যন্তের লেন্সে দুটির মধ্যে দূরত্ব 85 cm, লেন্স দুইটির ফোকাস দূরত্ব কত?
- ক 100 cm, 10 cm
- খ 80 cm, 5 cm
- গ 200 cm, 2 cm
- ঘ 500 cm, 20 cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 80 cm, 5 cm
স্বাভাবিক সমন্বয়ে (normal adjustment) নভো-দূরবীক্ষণ যন্ত্রের বিবর্ধন M=fofe=16 এবং লেন্সদ্বয়ের দূরত্ব fo+fe=85 cm। এখান থেকে fo=16fe বসিয়ে 17fe=85⇒fe=5 cm, fo=80 cm। -
৬২৬
একটি ক্যামেরা অসীম দূরত্বের বস্তুতে ফোকাস করলে লেন্স ও ফিল্মের মধ্যে দূরত্বের থাকে 2cm। এখন 2m দূরত্বে ফোকাস করলে লেন্সটি কতখানি সরাতে হবে?
- ক 0.01cm
- খ 0.02cm
- গ 0.03cm
- ঘ 0.1cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.02cm
অসীম দূরত্বে ফোকাস করলে লেন্সের ফোকাস দূরত্ব f=2 cm। এখন বস্তু দূরত্ব u=2m=200 cm হলে লেন্স সমীকরণ থেকে প্রতিবিম্ব দূরত্ব v=ufu−f=200×2200−2=400198≈2.02 cm। সুতরাং লেন্সকে সরাতে হবে Δv=2.02−2=0.02 cm। -
৬২৭
একটি ছেলে ত্রুটিপূর্ণ চোখে 60cm এর অধিক দূরে বস্তু দেখতে পায়না। সংশোধিত লেন্সের ক্ষমতা কত হলে সে সহজে স্পষ্টভাবে দূরের বস্তুকে দেখতে পারবে?
- ক -2.5D
- খ -1.67D
- গ +2.5D
- ঘ +1.6D
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) -1.67D
দূরবিন্দু 60 cm হওয়ায় (মায়োপিয়া) অসীম দূরত্বের বস্তুর প্রতিবিম্ব দূরবিন্দুতে (ভার্চুয়াল, −60 cm) গঠনের জন্য অবতল লেন্স প্রয়োজন, যার f=−0.6 m। ক্ষমতা P=1f=1−0.6≈−1.67 D। -
৬২৮
বায়ুর সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক 1.06 এবং বায়ু সাপেক্ষে পানির প্রতিসরাঙ্ক 1.3 হলে, পানির সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক হলো-
- ক 0.83
- খ 1.05
- গ 1.20
- ঘ 0.63
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.83
পানির সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক nকাঁচ/পানি=(nকাঁচ/বায়ু)/(nপানি/বায়ু)=1.061.3≈0.82, প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে নিকটতম মান (ক) 0.83। -
৬২৯
6.65m গভীর একটি পুকুর পানিতে ভর্তি। পানির প্রতিসরাঙ্ক 1.33 হলে, পুকুরের তলদেশ কত উপরে দেখা যাবে?
- ক 6m
- খ 20m
- গ 5m
- ঘ 10m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5m
প্রকৃত গভীরতা ও প্রতিসরাঙ্কের সম্পর্ক n=(প্রকৃত গভীরতা)/(আপাত গভীরতা) থেকে আপাত গভীরতা =6.651.33=5 m — অর্থাৎ তলদেশ পৃষ্ঠতল থেকে 5 m গভীরে (উপরে উঠে) দেখা যাবে। -
৬৩০
অস্তগামীসূর্য দেখার জন্য পানির ভিতর থেকে একটি মাছকে অভিলম্ভের সাপেক্ষে যে কোণে দৃষ্টিপাত করতে হবে তা হলো।
- ক 57.55°
- খ 48.75°
- গ 34.75°
- ঘ 41.25°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 48.75°
অস্তগামী সূর্যের আলো পানির উপরিতলে প্রায় 90° কোণে আপতিত হয়ে প্রতিসরিত হয়; এই সর্বোচ্চ আপতন কোণের জন্য প্রতিসরণ কোণ সংকট কোণের সমান হয়, তাই মাছটিকে সংকট কোণে দৃষ্টিপাত করতে হবে। পানির প্রতিসরাঙ্ক n=43 ধরলে sinC=1n=34=0.75, অর্থাৎ C=sin−1(0.75)≈48.75°। -
৬৩১
যখন সাদা আলো প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রতিসরিত হয়, আলোর বিচ্যুতি-
- ক নীল অপেক্ষার লালের জন্য বেশি
- খ হলুদ অপেক্ষা বেগুনির জন্য বেশি
- গ লালের চেয়ে সবুজের জন্য কম
- ঘ কমলার চেয়ে বেগুনির জন্য কম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) হলুদ অপেক্ষা বেগুনির জন্য বেশি
প্রিজমে বিচ্যুতি δ প্রতিসরাঙ্ক n এর সাথে বাড়ে, অর্থাৎ মোটামুটি δ∝(n−1)। বেগুনি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম বলে এর প্রতিসরাঙ্ক সবচেয়ে বেশি, ফলে বেগুনির বিচ্যুতি হলুদ (বা লাল) অপেক্ষা বেশি হয়। -
৬৩২
একটি আলোকরশ্মির তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বায়ুতে 480 nm হলে, কাঁচে (u=1.5) তরঙ্গদৈর্ঘ্য হবে-
- ক 400 nm
- খ 380 nm
- গ 320 nm
- ঘ 120 nm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 320 nm
মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য λmedium=λairn=480 nm1.5=320 nm। -
৬৩৩
একটি উত্তল লেন্সের ক্ষমতা +4 D হলে এর ফোকাস দূরত্ব কত?
- ক 4 cm
- খ 25 cm
- গ 40 cm
- ঘ 0.4 cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 25 cm
P = 1f (মিটারে) ⇒ f = 14 m = 0.25 m = 25 cm
ফাঁদ: মিটারকে সেন্টিমিটারে না আনলে 4 cm বা 0.4 cm-এর মতো ভুল আসে। -
৬৩৪
আলোর প্রতিসরণে কোন রাশিটি অপরিবর্তিত থাকে?
- ক বেগ
- খ তরঙ্গদৈর্ঘ্য
- গ কম্পাঙ্ক
- ঘ দিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কম্পাঙ্ক
মাধ্যম বদলালে বেগ ও তরঙ্গদৈর্ঘ্য দুটোই বদলায়, কিন্তু কম্পাঙ্ক উৎসনির্ভর বলে অপরিবর্তিত থাকে।
v = fλ সম্পর্কে f ধ্রুব রেখে v কমলে λ-ও কমে।
ফাঁদ: রং বদলায় না মানে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বদলায় না ভাবা — রং নির্ধারণ করে কম্পাঙ্ক। -
৬৩৫
অবতল দর্পণে বস্তু ফোকাস ও মেরুর মাঝে থাকলে বিম্ব কেমন হয়?
- ক বাস্তব ও উল্টো
- খ অবাস্তব, সোজা ও বিবর্ধিত
- গ অবাস্তব ও খর্বিত
- ঘ ফোকাসে বিন্দুবৎ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অবাস্তব, সোজা ও বিবর্ধিত
বস্তু F ও P-এর মাঝে থাকলে অবতল দর্পণ দর্পণের পিছনে অবাস্তব, সোজা ও বিবর্ধিত বিম্ব গঠন করে।
এ কারণেই শেভিং দর্পণ ও দন্তচিকিৎসকের দর্পণ অবতল।
ফাঁদ: অবতল দর্পণ মানেই বাস্তব বিম্ব ভাবা। -
৬৩৬
হ্রস্বদৃষ্টি (myopia) সংশোধনে কোন লেন্স ব্যবহৃত হয়?
- ক উত্তল
- খ অবতল
- গ সিলিন্ড্রিক্যাল
- ঘ দ্বিফোকাস
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অবতল
হ্রস্বদৃষ্টিতে বিম্ব রেটিনার সামনে পড়ে; অবতল (অপসারী) লেন্স রশ্মি ছড়িয়ে দিয়ে বিম্বকে পিছিয়ে রেটিনায় ফেলে।
দীর্ঘদৃষ্টিতে (hypermetropia) উত্তল লেন্স লাগে; বিষমদৃষ্টিতে সিলিন্ড্রিক্যাল।
ফাঁদ: দুই ত্রুটির লেন্স উল্টে ফেলা। -
৬৩৭
দুটি পাতলা লেন্স (ক্ষমতা +5 D ও −2 D) স্পর্শে রাখলে সমবায়ের ক্ষমতা কত?
- ক +3 D
- খ +7 D
- গ −3 D
- ঘ −10 D
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) +3 D
স্পর্শে থাকা লেন্সের ক্ষমতা যোগ হয়: P = P1 + P2 = 5 + (−2) = +3 D
তুল্য ফোকাস দূরত্ব = 13 m ≈ 33.3 cm।
ফাঁদ: চিহ্ন উপেক্ষা করে 7 D লেখা। -
৬৩৮
পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের জন্য আবশ্যিক শর্ত কোনটি?
- ক ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে যেতে হবে
- খ লঘু থেকে ঘন মাধ্যমে যেতে হবে
- গ আপতন কোণ সংকট কোণের কম হতে হবে
- ঘ মাধ্যম দুটি একই হতে হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে যেতে হবে
দুটি শর্ত: (১) আলো ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে যাবে, (২) আপতন কোণ > সংকট কোণ।
অপটিক্যাল ফাইবার ও এন্ডোস্কোপ এ নীতিতেই কাজ করে।
ফাঁদ: শর্ত দুটির দিক উল্টে ফেলা। -
৬৩৯
সংকট কোণ ও প্রতিসরাঙ্কের সম্পর্ক কোনটি?
- ক n = 1sin θc
- খ n = sin θc
- গ n = cos θc
- ঘ n = tan θc
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) n = 1sin θc
সংকট কোণে প্রতিসরণ কোণ 90°; স্নেলের সূত্র থেকে n sin θc = 1 × sin 90° = 1
⇒ n = 1sin θc। n বাড়লে θc কমে।
ফাঁদ: সম্পর্কটি উল্টে n = sin θc লেখা। -
৬৪০
কাচের প্রতিসরাঙ্ক 1.5 হলে কাচে আলোর বেগ কত?
- ক 2 × 108 m s−1
- খ 3 × 108 m s−1
- গ 4.5 × 108 m s−1
- ঘ 1.5 × 108 m s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2 × 108 m s−1
n = cv ⇒ v = cn = 3 × 1081.5 = 2 × 108 m s−1
ফাঁদ: c-কে n দিয়ে গুণ করে 4.5 × 108 লেখা — আলোর বেগ c-এর চেয়ে বেশি হতে পারে না।
জ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।