ভৌত আলোকবিজ্ঞান — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ৭ম অধ্যায়। এখানে ৭৩০টি 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।
৭৩০ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ৭
পাতা ৩/৩৭
-
৪১
তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালিতে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সঠিক ক্রম (বড় থেকে ছোট) কোনটি?
- ক গামা → রঞ্জন → দৃশ্যমান → রেডিও → মাইক্রোওয়েভ
- খ দৃশ্যমান → রেডিও → গামা → অবলোহিত
- গ রেডিও → মাইক্রোওয়েভ → অবলোহিত → দৃশ্যমান → অতিবেগুনি → রঞ্জন → গামা
- ঘ মাইক্রোওয়েভ → রেডিও → গামা → দৃশ্যমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) রেডিও → মাইক্রোওয়েভ → অবলোহিত → দৃশ্যমান → অতিবেগুনি → রঞ্জন → গামা
তরঙ্গদৈর্ঘ্য বড় থেকে ছোট: রেডিও → মাইক্রোওয়েভ → অবলোহিত → দৃশ্যমান → অতিবেগুনি → রঞ্জন → গামা।
কম্পাঙ্ক ও শক্তির ক্রম ঠিক উল্টো — গামার শক্তি সর্বোচ্চ। -
৪২
তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালির কোন অংশের ফোটন শক্তি সবচেয়ে বেশি?
- ক রেডিও তরঙ্গ
- খ গামা রশ্মি
- গ দৃশ্যমান আলো
- ঘ অবলোহিত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) গামা রশ্মি
শক্তি E = hf — কম্পাঙ্ক যত বেশি, শক্তি তত বেশি।
গামা রশ্মির কম্পাঙ্ক সর্বোচ্চ, তাই শক্তিও সর্বোচ্চ। এজন্যই এটি ভেদন ক্ষমতাসম্পন্ন ও ক্যান্সার চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়। -
৪৩
দৃশ্যমান আলোর মধ্যে কোন বর্ণের কম্পাঙ্ক সবচেয়ে বেশি?
- ক লাল
- খ সবুজ
- গ হলুদ
- ঘ বেগুনি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বেগুনি
দৃশ্যমান অঞ্চলে বেগুনির তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে ছোট, তাই কম্পাঙ্ক ও শক্তি সবচেয়ে বেশি।
লাল ঠিক উল্টো — λ বড়, কম্পাঙ্ক কম। এ কারণেই বেগুনি আলো প্রিজমে বেশি বাঁকে। -
৪৪
অতিবেগুনি রশ্মি সম্পর্কে কোনটি সঠিক?
- ক এটি দৃশ্যমান আলোর চেয়ে বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্যের
- খ এটি ভিটামিন D তৈরিতে সাহায্য করে এবং জীবাণু ধ্বংস করে
- গ এটি কাচের ভেতর দিয়ে সহজে যায়
- ঘ এটি রেডিও তরঙ্গের অংশ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) এটি ভিটামিন D তৈরিতে সাহায্য করে এবং জীবাণু ধ্বংস করে
অতিবেগুনি (UV) রশ্মি ত্বকে ভিটামিন D সংশ্লেষে সাহায্য করে এবং জীবাণুনাশক হিসেবে অপারেশন থিয়েটার ও পানি বিশুদ্ধকরণে ব্যবহৃত হয়।
এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যমান আলোর চেয়ে ছোট, আর সাধারণ কাচ একে অনেকটাই আটকে দেয়। -
৪৫
অবলোহিত রশ্মির প্রধান বৈশিষ্ট্য কী?
- ক এর তাপীয় প্রভাব বেশি, তাই একে তাপ রশ্মি বলা হয়
- খ এর ভেদন ক্ষমতা গামা রশ্মির চেয়ে বেশি
- গ এটি চোখে দৃশ্যমান
- ঘ এটি সমবর্তিত হতে পারে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) এর তাপীয় প্রভাব বেশি, তাই একে তাপ রশ্মি বলা হয়
অবলোহিত (IR) রশ্মি শোষিত হলে অণুর কম্পন বাড়ে, ফলে তাপ উৎপন্ন হয় — তাই এটি তাপ রশ্মি।
নাইট ভিশন ক্যামেরা, রিমোট কন্ট্রোল ও থার্মাল ইমেজিংয়ে এটি ব্যবহৃত হয়। তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ হওয়ায় এটিও সমবর্তিত হতে পারে। -
৪৬
রঞ্জন রশ্মি (X-ray) কীভাবে উৎপন্ন হয়?
- ক নিউক্লিয়াসের ভাঙনে
- খ উত্তপ্ত বস্তু থেকে বিকিরণে
- গ উচ্চ বেগের ইলেকট্রন ভারী ধাতুর টার্গেটে হঠাৎ বাধা পেলে
- ঘ তড়িৎ প্রবাহে তার গরম হলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) উচ্চ বেগের ইলেকট্রন ভারী ধাতুর টার্গেটে হঠাৎ বাধা পেলে
কয়েক হাজার ভোল্টে ত্বরিত ইলেকট্রন টাংস্টেনের মতো ভারী ধাতুর টার্গেটে ধাক্কা খেয়ে হঠাৎ থেমে গেলে তাদের গতিশক্তি রঞ্জন রশ্মিতে রূপান্তরিত হয়।
এর ভেদন ক্ষমতা বেশি বলে হাড়ের ছবি তোলা ও CT স্ক্যানে ব্যবহৃত হয়। নিউক্লিয়াস থেকে আসে গামা রশ্মি। -
৪৭
গামা রশ্মির উৎস কোনটি?
- ক ইলেকট্রনের কক্ষপথ পরিবর্তন
- খ উত্তপ্ত ফিলামেন্ট
- গ দোদুল্যমান তড়িৎ বর্তনী
- ঘ তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসের ক্ষয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসের ক্ষয়
গামা রশ্মি আসে নিউক্লিয়াসের ভেতর থেকে — তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের পর উত্তেজিত নিউক্লিয়াস শক্তি ছাড়ে।
রঞ্জন রশ্মি আসে ইলেকট্রনের হঠাৎ মন্দন থেকে — উৎসই দুইটির মূল পার্থক্য, যদিও তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর কিছুটা মিলে যায়। -
৪৮
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ উৎপন্ন হয় কীভাবে?
- ক স্থির আধানের কারণে
- খ ত্বরিত আধানের কারণে
- গ সমবেগে চলমান আধানের কারণে
- ঘ নিরপেক্ষ কণার গতিতে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ত্বরিত আধানের কারণে
স্থির আধান শুধু তড়িৎ ক্ষেত্র তৈরি করে, সমবেগে চলমান আধান স্থির চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।
কিন্তু ত্বরিত আধান পরিবর্তনশীল ক্ষেত্র তৈরি করে, যা তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ হয়ে বিকিরিত হয়। অ্যান্টেনায় দোদুল্যমান ইলেকট্রন এভাবেই রেডিও তরঙ্গ পাঠায়। -
৪৯
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গে তড়িৎ ও চৌম্বক ক্ষেত্রের বিস্তারের অনুপাত কত?
- ক E0 × B0 = c
- খ B0E0 = c
- গ E0B0 = c
- ঘ E0 = B0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) E0B0 = c
শূন্যস্থানে E0B0 = c = 3 × 10⁸
অর্থাৎ তড়িৎ ক্ষেত্রের বিস্তার সংখ্যাগতভাবে অনেক বড়। এজন্যই পদার্থের সাথে আলোর মিথস্ক্রিয়ায় প্রধানত তড়িৎ ক্ষেত্রটিই কাজ করে। -
৫০
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ কি ভরবেগ বহন করে?
- ক না, শুধু শক্তি বহন করে
- খ শুধু ঘন মাধ্যমে ভরবেগ বহন করে
- গ শুধু গামা রশ্মি ভরবেগ বহন করে
- ঘ হ্যাঁ, তাই এটি তলে বিকিরণ চাপ প্রয়োগ করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) হ্যাঁ, তাই এটি তলে বিকিরণ চাপ প্রয়োগ করে
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ শক্তির পাশাপাশি ভরবেগও বহন করে, তাই কোনো তলে পড়লে বিকিরণ চাপ সৃষ্টি করে।
ধূমকেতুর লেজ সূর্যের বিপরীত দিকে থাকার কারণ এটিই; সৌর পাল (solar sail) এই নীতিতেই কাজ করে। -
৫১
রেডিও ও টেলিভিশন সম্প্রচারে কোন তরঙ্গ ব্যবহৃত হয়?
- ক অবলোহিত রশ্মি
- খ অতিবেগুনি রশ্মি
- গ গামা রশ্মি
- ঘ রেডিও তরঙ্গ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) রেডিও তরঙ্গ
দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রেডিও তরঙ্গ আয়নোস্ফিয়ারে প্রতিফলিত হয়ে বা ভূপৃষ্ঠ ঘেঁষে বহুদূর যেতে পারে।
এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কয়েক মিলিমিটার থেকে কয়েক কিলোমিটার পর্যন্ত হতে পারে — পুরো বর্ণালির মধ্যে সবচেয়ে বড়। -
৫২
স্যাটেলাইট যোগাযোগ ও মোবাইল নেটওয়ার্কে প্রধানত কোন তরঙ্গ ব্যবহৃত হয়?
- ক গামা রশ্মি
- খ মাইক্রোওয়েভ
- গ অতিবেগুনি
- ঘ রঞ্জন রশ্মি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) মাইক্রোওয়েভ
মাইক্রোওয়েভ (প্রায় 1 mm – 30 cm) বায়ুমণ্ডল ভেদ করে সহজে যেতে পারে এবং সরু বিমে কেন্দ্রীভূত করা যায়।
এজন্য স্যাটেলাইট লিংক, মোবাইল টাওয়ার ও Wi-Fi সবই মাইক্রোওয়েভ ব্যবহার করে; মাইক্রোওয়েভ ওভেনে পানির অণু কাঁপিয়ে খাবার গরম করা হয়। -
৫৩
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের তীব্রতা কীসের ওপর নির্ভর করে?
- ক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর
- খ কম্পাঙ্কের বর্গের ওপর
- গ তড়িৎ ক্ষেত্রের বিস্তারের বর্গের ওপর
- ঘ মাধ্যমের ঘনত্বের ওপর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তড়িৎ ক্ষেত্রের বিস্তারের বর্গের ওপর
I ∝ E₀² — বিস্তার দ্বিগুণ হলে তীব্রতা চারগুণ।
উজ্জ্বলতা বিস্তারের ওপর নির্ভর করে, আর বর্ণ কম্পাঙ্কের ওপর — দুটো আলাদা রাশি। -
৫৪
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের অস্তিত্ব পরীক্ষাগারে প্রথম প্রমাণ করেন কে?
- ক ম্যাক্সওয়েল
- খ হাইগেন্স
- গ মার্কনি
- ঘ হেনরিখ হার্টজ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) হেনরিখ হার্টজ
ম্যাক্সওয়েল তাত্ত্বিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করেন, আর হেনরিখ হার্টজ (১৮৮৭) স্পার্ক গ্যাপ যন্ত্রে তা পরীক্ষাগারে তৈরি ও শনাক্ত করেন।
মার্কনি পরে এই তরঙ্গ কাজে লাগিয়ে বেতার যোগাযোগ চালু করেন। কম্পাঙ্কের একক হার্টজের নামেই রাখা হয়েছে। -
৫৫
তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালিতে দৃশ্যমান আলোর অবস্থান কোথায়?
- ক রেডিও ও মাইক্রোওয়েভের মাঝখানে
- খ রঞ্জন ও গামার মাঝখানে
- গ বর্ণালির একেবারে শেষে
- ঘ অবলোহিত ও অতিবেগুনির মাঝখানে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অবলোহিত ও অতিবেগুনির মাঝখানে
তরঙ্গদৈর্ঘ্য কমার ক্রমে: রেডিও → মাইক্রোওয়েভ → অবলোহিত → দৃশ্যমান → অতিবেগুনি → রঞ্জন → গামা।
পুরো বর্ণালির তুলনায় দৃশ্যমান অংশটি অত্যন্ত সরু — আমরা বাস্তবে খুব সামান্যই "দেখতে" পাই। -
৫৬
আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য মাপতে সাধারণত কোন একক ব্যবহার করা হয় এবং এর মান কত?
- ক অ্যাংস্ট্রম (Å), 1 Å = 10⁻⁸ m
- খ অ্যাংস্ট্রম (Å), 1 Å = 10⁻¹⁰ m
- গ মাইক্রন (µm), 1 µm = 10⁻⁹ m
- ঘ ন্যানোমিটার, 1 nm = 10⁻¹² m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অ্যাংস্ট্রম (Å), 1 Å = 10⁻¹⁰ m
1 Å = 10⁻¹⁰ m = 0.1 nm
দৃশ্যমান আলো প্রায় 4000–7000 Å। ন্যানোমিটারে বললে 400–700 nm — দুইটি এককই প্রচলিত। -
৫৭
আলোর ব্যতিচার (interference) বলতে কী বোঝায়?
- ক দুই সুসঙ্গত তরঙ্গের উপরিপাতনে কোথাও তীব্রতা বাড়া, কোথাও কমা
- খ আলোর বাধা ঘুরে বেঁকে যাওয়া
- গ আলোর কম্পন এক তলে সীমাবদ্ধ হওয়া
- ঘ আলোর বর্ণে বিশ্লিষ্ট হওয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) দুই সুসঙ্গত তরঙ্গের উপরিপাতনে কোথাও তীব্রতা বাড়া, কোথাও কমা
দুইটি সুসঙ্গত তরঙ্গ একই বিন্দুতে মিললে উপরিপাতনের ফলে কোথাও তীব্রতা বেড়ে উজ্জ্বল ডোরা, কোথাও কমে অন্ধকার ডোরা তৈরি হয় — এটিই ব্যতিচার।
বাধা ঘুরে বাঁকা হলো অপবর্তন, আর কম্পন এক তলে সীমাবদ্ধ হওয়া হলো সমবর্তন। -
৫৮
উপরিপাতন নীতি (principle of superposition) কী বলে?
- ক দুই তরঙ্গ মিললে বড়টি টিকে থাকে
- খ দুই তরঙ্গ মিললে তাদের বেগ যোগ হয়
- গ একাধিক তরঙ্গ একই বিন্দুতে মিললে লব্ধি সরণ পৃথক সরণগুলোর ভেক্টর যোগফল
- ঘ দুই তরঙ্গ মিললে কম্পাঙ্ক যোগ হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) একাধিক তরঙ্গ একই বিন্দুতে মিললে লব্ধি সরণ পৃথক সরণগুলোর ভেক্টর যোগফল
একই বিন্দুতে একাধিক তরঙ্গ পৌঁছালে সেখানকার কণার লব্ধি সরণ = পৃথক সরণগুলোর ভেক্টর যোগফল।
এই নীতি থেকেই ব্যতিচার, স্থির তরঙ্গ ও বীট সব ব্যাখ্যা করা হয়। বেগ বা কম্পাঙ্ক যোগ হয় না। -
৫৯
গঠনমূলক ব্যতিচারের শর্ত কোনটি?
- ক পথ পার্থক্য = nλ (n = 0, 1, 2, …)
- খ পথ পার্থক্য = (2n + 1)λ2
- গ পথ পার্থক্য = λ4
- ঘ পথ পার্থক্য = nλ + λ2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) পথ পার্থক্য = nλ (n = 0, 1, 2, …)
দুই তরঙ্গ একই দশায় মিললে বিস্তার যোগ হয় — শর্ত পথ পার্থক্য = nλ, অর্থাৎ পূর্ণসংখ্যক তরঙ্গদৈর্ঘ্য।
দশা পার্থক্যের ভাষায় এটি 2nπ। ফলে উজ্জ্বল ডোরা পাওয়া যায়। -
৬০
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় পর্দার কোনো বিন্দুতে অন্ধকার ডোরা পেতে হলে দুই চির থেকে আসা আলোর পথ পার্থক্য কত হতে হবে?
- ক পথ পার্থক্য = (2n − 1)λ2
- খ পথ পার্থক্য = nλ
- গ পথ পার্থক্য = 2nλ
- ঘ পথ পার্থক্য শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) পথ পার্থক্য = (2n − 1)λ2
দুই তরঙ্গ বিপরীত দশায় মিললে বিস্তার বিয়োগ হয় — শর্ত পথ পার্থক্য = অর্ধ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিজোড় গুণিতক।
দশা পার্থক্যের ভাষায় (2n − 1)π। সমান বিস্তারের তরঙ্গ হলে সেখানে সম্পূর্ণ অন্ধকার।
ভৌত আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।