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।

1. ৬০১

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষা পানির মধ্যে করা হলে পটির বেধ---

   • ক বাড়বে
   • খ কমবে
   • গ একই থাকবে
   • ঘ 0
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) কমবে

   ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ β = λDd, যেখানে λ হলো ব্যবহৃত মাধ্যমের তরঙ্গদৈর্ঘ্য। কোনো মাধ্যমে (প্রতিসরাঙ্ক μ) আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ_মাধ্যম = λ_বায়ু/μ, অর্থাৎ পানিতে (μ > 1) তরঙ্গদৈর্ঘ্য কমে যায়। যেহেতু d ও D অপরিবর্তিত থাকে, তাই β ও কমে যাবে — অর্থাৎ পর্দার উপর ঝালর/ডোরার প্রস্থ কমবে।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

2. ৬০২

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ব্যতিচার পটির কৌণিক বেধ কোন রাশির ওপরে নির্ভর করে না?

   • ক তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ
   • খ ছিদ্র দুটির দূরত্ব, d
   • গ ছিদ্র এবং পর্দার দূরত্ব, D
   • ঘ λd অনুপাত
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) ছিদ্র এবং পর্দার দূরত্ব, D

   কৌণিক ব্যতিচার-প্রস্থ θ = βD = λd — এটি শুধু তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ এবং চিড় দুটির ব্যবধান d-এর উপর নির্ভর করে। পর্দার দূরত্ব D সরাসরি সমীকরণ থেকে বাতিল হয়ে যায় বলে কৌণিক প্রস্থ D-এর উপর নির্ভর করে না (যদিও রৈখিক প্রস্থ β = λDd নির্ভর করে)।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

3. ৬০৩

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   বায়ু মাধ্যমে দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ঝালর পটির বেধ 0.4 mm। সমস্ত ব্যবস্থাটিকে পানিতে নিমজ্জিত করলে পটির বেধ কেমন হবে? (μ_w = 1.33)

   • ক 0.4 mm
   • খ 0.3 mm
   • গ 0.53 mm
   • ঘ 0.35 mm
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 0.3 mm

   β ∝ λ, আর মাধ্যমে λ_মাধ্যম = λ_বায়ু/μ। তাই ব্যবস্থাটি পানিতে ডোবালে ঝালরের প্রস্থ μ গুণ কমে যায়: β_পানি = β_বায়ু/μ = 0.4 mm1.33 ≈ 0.3 mm।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

4. ৬০৪

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   ইয়ং-এর ব্যতিচার পরীক্ষায় ছিদ্র দুটির ব্যবধান 0.8 mm। আলোক তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ = 5893Å। যদি ছিদ্র থেকে পর্দার দূরত্ব 2 m হয় তবে পরপর দুটি উজ্জ্বল পটির দূরত্ব হবে---

   • ক 14.73 mm
   • খ 14.73 cm
   • গ 1.473 mm
   • ঘ 0.143 mm
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) 1.473 mm

   β = λDd। এখানে λ = 5893 Å = 5.893×10⁻⁷ m, D = 2 m, d = 0.8 mm = 8×10⁻⁴ m। β = (5.893×10⁻⁷ × 2)(8×10⁻⁴) = 1.1786×10⁻⁶8×10⁻⁴ ≈ 1.473×10⁻³ m = 1.473 mm। পরপর দুটি উজ্জ্বল পটির দূরত্বই ঝালরের প্রস্থ β, তাই উত্তর 1.473 mm।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

5. ৬০৫

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ছিদ্র দুটির ব্যবধান 0.2 mm। পর্দার দূরত্ব 1 m। কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল পটি থেকে তৃতীয় উজ্জ্বল পটির দূরত্ব 7.5 mm। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?

   • ক 5000 Å
   • খ 4000 Å
   • গ 5500 Å
   • ঘ 4890 Å
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 5000 Å

   n-তম উজ্জ্বল পটির কেন্দ্রীয় পটি থেকে দূরত্ব y_n = nβ = nλDd। তৃতীয় উজ্জ্বল পটির জন্য n = 3: y₃ = 3λDd = 7.5 mm ⇒ λ = (7.5×10⁻³ × d)(3D) = (7.5×10⁻³ × 0.2×10⁻³)(3×1) = 1.5×10⁻⁶3 = 5×10⁻⁷ m = 5000 Å।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

6. ৬০৬

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   দ্বি-চিড় পরীক্ষায় একবর্ণী আলোক দ্বারা গঠিত ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ 1.33 mm। সমস্ত ব্যবস্থাটিকে পানিতে নিমজ্জিত করলে (μ = 1.33) ঝালর প্রস্থ হবে---

   • ক 1.33 mm
   • খ 1 mm
   • গ (1.33)² mm
   • ঘ (1.332) mm
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 1 mm

   পানিতে নিমজ্জিত করলে β_পানি = β_বায়ু/μ = 1.33 mm1.33 = 1 mm।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

7. ৬০৭

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

   একই কম্পাঙ্কের দুটি তরঙ্গের বিস্তারের অনুপাত 1 : 3; এই দুটি তরঙ্গের উপরিপাতন হলে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন তীব্রতার অনুপাত কত হবে ?

   • ক 1 : 4
   • খ 4 : 1
   • গ 1 : 3
   • ঘ 3 : 1
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 4 : 1

   তীব্রতা ∝ (বিস্তার)²। বিস্তার a₁ = 1, a₂ = 3 ধরি।
   I_maxI_min = (a₁ + a₂)²(a₂ - a₁)² = (1 + 3)²(3 - 1)² = 164 = 41
   ∴ 4 : 1

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

8. ৬০৮

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   একটি তরঙ্গমুখের উপরস্থ বিন্দুগুলোর দশাপার্থক্য---

   • ক 0°
   • খ 90°
   • গ 180°
   • ঘ 270°
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 0°

   একই তরঙ্গমুখের (wavefront) সংজ্ঞা অনুযায়ী এর উপরস্থিত সকল বিন্দু একই দশায় স্পন্দিত হয়, অর্থাৎ তাদের মধ্যে দশা পার্থক্য 0°।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

9. ৬০৯

   ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   ইয়ংয়ের দ্বি-চিড় পরীক্ষায় চিড়দ্বয়ের দূরত্ব তিন গুণ করে ডোরার প্রস্থ অপরিবর্তনীয় রাখতে হলে চিড়দ্বয় থেকে পর্দার দূরত্বের পরিবর্তন কীরূপ হবে?

   • ক এক-তৃতীয়াংশ
   • খ অর্ধেক
   • গ তিন গুণ
   • ঘ নয় গুণ
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) তিন গুণ

   β = λDd, অর্থাৎ β সমানুপাতিক Dd-এর সাথে। d-কে 3 গুণ করে β অপরিবর্তিত রাখতে হলে অনুপাত Dd আগের মতোই রাখতে হবে, তাই D-কেও 3 গুণ করতে হবে। (β_নতুন = λ(3D)(3d) = λDd = β_পুরাতন)।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

10. ৬১০

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    π2 দশা পার্থক্যের সদৃশ দুটি তরঙ্গ একই দিকে ধাবিত হচ্ছে। তরঙ্গ দুটির উভয়ের বিস্তার 1 m হলে উপরিপাতনের ফলে লব্ধি তরঙ্গের বিস্তার কত?

    • ক 2 m
    • খ 3 m
    • গ 2 m
    • ঘ 3 m
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) 2 m

    লব্ধি বিস্তার R = a₁² + a₂² + 2a₁a₂cosφ। এখানে a₁ = a₂ = 1 m এবং φ = π2 (cos φ = 0)। R = 1² + 1² + 2×1×1×0 = 2 m।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

11. ৬১১

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    ইয়ংয়ের দ্বিচিড় পরীক্ষায় দুটি পাশাপাশি উজ্জ্বল ডোরা সৃষ্টির জন্য উৎসদ্বয় থেকে আগত আলোক তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যকার পথ পার্থক্য কত?

    • ক 2λ
    • খ λ
    • গ λ2
    • ঘ λ4
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) λ

    n-তম উজ্জ্বল পটির জন্য পথ পার্থক্য Δx = nλ। দুটি পাশাপাশি (ক্রমিক) উজ্জ্বল পটির জন্য n ও n+1 বসালে পথ পার্থক্যের বৃদ্ধি = (n+1)λ − nλ = λ। অর্থাৎ পরপর দুটি উজ্জ্বল পটির মধ্যবর্তী পথ-পার্থক্যের পার্থক্য সবসময় λ।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

12. ৬১২

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    ইয়ংয়ের দ্বিচিড় পরীক্ষা বায়ুতে করার পর পানিতে নিমজ্জিত করে এবং আলোক রশ্মি পরিবর্তন করে পুনরায় করা হলো। এক্ষেত্রে ডোরা প্রস্থ---
    (i) বাড়তে পারে
    (ii) কমতে পারে
    (iii) অপরিবর্তিত থাকতে পারে 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

    β = λDd। পানিতে নিমজ্জিত করায় ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (মাধ্যমের ভেতরে কার্যকর) কমে যাওয়ায় β কমার প্রবণতা তৈরি হয়। কিন্তু সাথে সাথে আলোক রশ্মিও পরিবর্তন করা হয়েছে (ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উৎস ব্যবহার করা হয়েছে), যার প্রকৃত মান বায়ুতে ব্যবহৃত আগের উৎসের চেয়ে বেশি, কম বা সমান হতে পারে। এই দুই প্রভাবের নিট ফল অনুযায়ী নতুন β আগের চেয়ে বাড়তে পারে, কমতে পারে অথবা অপরিবর্তিতও থাকতে পারে — নির্দিষ্ট মান জানা না থাকায় তিনটি সম্ভাবনাই থেকে যায়। তাই উত্তর i, ii ও iii।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

13. ৬১৩

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    সমবর্তন কোণ 60° হলে ওই মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক---

    • ক 12
    • খ 12
    • গ 2
    • ঘ 3
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) 3

    ব্রুস্টারের সূত্র অনুযায়ী মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক n = tanθ_p, যেখানে θ_p হলো সমবর্তন কোণ (Brewster's angle)। n = tan60° = 3।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

14. ৬১৪

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    আলোর ব্যতিচার ঝালরের প্রস্থ---
    (i) পর্দার অবস্থানের উপর নির্ভর করে না
    (ii) উৎসদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব কমলে এটি বাড়ে
    (iii) আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে 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

    β = λDd। (i) ভুল — β সরাসরি পর্দার অবস্থান তথা চিড় ও পর্দার দূরত্ব D-এর উপর নির্ভর করে (β ∝ D); D বাড়লে β-ও বাড়ে। (ii) সঠিক — চিড় দুটির মধ্যবর্তী ব্যবধান d কমলে β = λDd অনুযায়ী β বাড়ে (β ∝ 1d)। (iii) সঠিক — β সরাসরি ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ-এর উপর নির্ভর করে (β ∝ λ)। সুতরাং সঠিক উত্তর ii ও iii।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

15. ৬১৫

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    উদ্দীপকের দ্বি-চিড় পরীক্ষা---
    (i) অপবর্তনের ফল
    (ii) দ্বারা সৃষ্ট সকল ডোরার প্রস্থ সমান
    (iii) ডোরা ব্যবধান 1.56 mm 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

    বইয়ে উদ্দীপকটি ছাপা হয়নি; ১৫৭ নং প্রশ্নের Hints থেকে উদ্দীপকের তথ্য: λ = 5200 Å = 5.2 × 10⁻⁷ m, D = 1.2 m, চিড়দ্বয়ের দূরত্ব 2a = 0.4 × 10⁻³ m।
    (i) দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ডোরা সৃষ্টি হয় দুটি সুসংগত উৎস থেকে আসা তরঙ্গের ব্যতিচারের ফলে, অপবর্তনের ফলে নয় — মিথ্যা।
    (ii) ব্যতিচার ডোরার প্রস্থ β = λD2a ডোরার ক্রমের ওপর নির্ভর করে না, তাই সকল ডোরার প্রস্থ সমান — সত্য।
    (iii) β = 5.2 × 10⁻⁷ × 1.20.4 × 10⁻³ = 1.56 × 10⁻³ m = 1.56 mm — সত্য।
    উত্তর: গ (ii ও iii)।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

16. ৬১৬

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    বিনাশী ব্যতিচারের ক্ষেত্রে উপরিপাতিত তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যে পথ পার্থক্য হবে---

    • ক λ-এর যুগ্ম গুণিতক
    • খ λ-এর অযুগ্ম গুণিতক
    • গ λ2-এর যুগ্ম গুণিতক
    • ঘ λ2-এর অযুগ্ম গুণিতক
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) λ2-এর অযুগ্ম গুণিতক

    গঠনমূলক ব্যতিচারের জন্য পথ পার্থক্য = nλ = 2nλ2, অর্থাৎ λ2-এর যুগ্ম গুণিতক।
    বিনাশী ব্যতিচারের জন্য পথ পার্থক্য = (2n + 1)λ2 = λ2, 3λ2, 5λ2, ... অর্থাৎ λ2-এর অযুগ্ম গুণিতক।
    উত্তর: ঘ।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

17. ৬১৭

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় চিড়গুলোর দূরত্ব অর্ধেক এবং চিড় ও পর্দার দূরত্ব দ্বিগুণ করা হলে ডোরা প্রস্থের কী হবে?

    • ক দ্বিগুণ হবে
    • খ এক-চতুর্থাংশ হবে
    • গ চার গুণ হবে
    • ঘ অর্ধেক হবে
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) চার গুণ হবে

    β = λDd। d → d2 এবং D → 2D করলে: β_নতুন = λ(2D)(d2) = 4λDd = 4β_পুরাতন। অর্থাৎ ডোরার প্রস্থ চার গুণ হবে।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

18. ৬১৮

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় একটি চিড় বাদ দিলে কোন আলোকীয় ঘটনা ঘটবে?

    • ক প্রতিসরণ
    • খ ব্যতিচার
    • গ অপবর্তন
    • ঘ সমবর্তন
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) অপবর্তন

    ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ব্যতিচার (interference) সৃষ্টি হয় দুটি সুসংগত উৎস (দুই চিড় থেকে আসা তরঙ্গ) উপরিপাতনের ফলে। একটি চিড় বাদ দিলে আর দুটি সুসংগত উৎসের উপরিপাতন থাকে না — তখন বাকি একটি মাত্র চিড়ের ভেতর দিয়ে আলো গেলে চিড়ের কিনারায় বেঁকে গিয়ে একক-চিড় অপবর্তন প্যাটার্ন সৃষ্টি করবে। উত্তর: অপবর্তন।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

19. ৬১৯

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    আলোর দ্বৈত প্রতিসারক কেলাস হিসাবে ব্যবহৃত হয় কোনটি?

    • ক কিউপ্রাইট
    • খ ক্যালসাইট
    • গ ফ্যাবুলাইট
    • ঘ সোডিয়াম ক্লোরাইড
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) ক্যালসাইট

    ক্যালসাইট (CaCO₃) একটি দ্বৈত প্রতিসারক (doubly refracting বা birefringent) কেলাস — এর মধ্য দিয়ে আলো গেলে একটি রশ্মি সাধারণ (O) ও অসাধারণ (E) এই দুটি সমবর্তিত রশ্মিতে বিভক্ত হয়। এ কারণে ক্যালসাইট দিয়ে নিকল প্রিজম তৈরি করে আলোকে সমবর্তিত করা হয়। উত্তর: খ (ক্যালসাইট)।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

20. ৬২০

    ভৌত আলোকবিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    শক্তির অধঃক্রমানুসারে নিচের কোন ক্রমটি সঠিক?

    • ক অতিবেগুনি রশ্মি, এক্স রশ্মি, গামা রশ্মি
    • খ এক্স রশ্মি, অতিবেগুনি রশ্মি, গামা রশ্মি
    • গ এক্স রশ্মি, গামা রশ্মি, অতিবেগুনি রশ্মি
    • ঘ গামা রশ্মি, এক্স রশ্মি, অতিবেগুনি রশ্মি
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) গামা রশ্মি, এক্স রশ্মি, অতিবেগুনি রশ্মি

    ফোটনের শক্তি E = hf, অর্থাৎ কম্পাঙ্ক যত বেশি, শক্তিও তত বেশি। কম্পাঙ্কের ঊর্ধ্বক্রম: অতিবেগুনি < X-রশ্মি < গামা রশ্মি। তাই শক্তির অধঃক্রম (উচ্চ থেকে নিম্ন): গামা রশ্মি, এক্স রশ্মি, অতিবেগুনি রশ্মি।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

অন্যান্য অধ্যায়

সব অধ্যায় দেখো →