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 ৩৩/৩৭
-
৬৪১
কোন রঙের আলোর বেগ সবচেয়ে কম ?
- ক বেগুনি
- খ নীল
- গ সবুজ
- ঘ লাল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বেগুনি
শূন্যস্থানে সব বর্ণের আলোর বেগ সমান। কিন্তু কোনো মাধ্যমে বেগুনি আলোর প্রতিসরণাঙ্ক সবচেয়ে বেশি; v = cμ বলে মাধ্যমে বেগুনি আলোর বেগ সবচেয়ে কম এবং লাল আলোর বেগ সবচেয়ে বেশি। -
৬৪২
আলো শূন্য মাধ্যমে 10 বছরে কত দূরত্ব অতিক্রম করে ?
- ক 2.5 × 1013 km
- খ 4.5 × 1013 km
- গ 9.5 × 1013 km
- ঘ 7.5 × 1013 km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 9.5 × 1013 km
10 বছর = 10 × 365 × 24 × 3600 = 3.15 × 108 s
দূরত্ব s = ct = 3 × 105 km s-1 × 3.15 × 108 s = 9.46 × 1013 km ≈ 9.5 × 1013 km -
৬৪৩
নিম্নের কোন তরঙ্গটি তড়িৎ অথবা চুম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা গঠিত নয় ?
- ক আলোক তরঙ্গ
- খ বেতার তরঙ্গ
- গ শব্দ তরঙ্গ
- ঘ এক্সরে তরঙ্গ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শব্দ তরঙ্গ
আলো, বেতার তরঙ্গ ও এক্স-রে তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ — স্পন্দিত তড়িৎ ও চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা গঠিত। শব্দ তরঙ্গ মাধ্যমের কণার কম্পনে সৃষ্ট যান্ত্রিক তরঙ্গ; এতে তড়িৎ বা চৌম্বক ক্ষেত্র নেই। -
৬৪৪
এক আলোকবর্ষকে কিলোমিটারে প্রকাশ করো।
- ক 9.4 × 1012 km
- খ 9.4 × 1018 km
- গ 9.4 × 1015 km
- ঘ 9.4 × 1021 km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 9.4 × 1012 km
1 আলোকবর্ষ = c × 1 বছর = 3 × 105 km s-1 × 365 × 24 × 3600 s
= 3 × 105 × 3.1536 × 107 = 9.46 × 1012 km ≈ 9.4 × 1012 km -
৬৪৫
বায়ুমণ্ডল না থাকলে আকাশ কেমন দেখাতো ?
- ক নীল
- খ বেগুনি
- গ সাদা
- ঘ কালো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কালো
বায়ুমণ্ডলের অণুগুলো সূর্যালোকের ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (নীল) আলো বেশি বিক্ষিপ্ত করে বলে আকাশ নীল দেখায় (র্যালে বিক্ষেপণ)। বায়ুমণ্ডল না থাকলে কোনো বিক্ষেপণ হতো না, ফলে চোখে কোনো আলো আসত না — আকাশ কালো দেখাত (যেমন চাঁদ থেকে দেখা যায়)। -
৬৪৬
তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গ নিচের কোনটির দিক বরাবর অগ্রসর হয় ?
- ক E⃗
- খ E⃗ × B⃗
- গ E⃗, B⃗
- ঘ B⃗
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) E⃗ × B⃗
তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গে E⃗ ও B⃗ পরস্পর লম্ব এবং তরঙ্গ এ দুইয়ের লম্ব দিকে, অর্থাৎ E⃗ × B⃗-এর দিক বরাবর (পয়েন্টিং ভেক্টরের দিকে) অগ্রসর হয়। -
৬৪৭
শূন্য মাধ্যমে প্রবহমান একটি সমতল তরঙ্গমুখের তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গের বিদ্যুৎ ও চৌম্বকক্ষেত্রের বিস্তারের অনুপাত E/B এর মান এসআই এককে হলো —
- ক তরঙ্গের কৌণিক কম্পাঙ্ক, ω
- খ শূন্য মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ
- গ শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ, c
- ঘ প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক, h
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ, c
শূন্য মাধ্যমে তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গের ক্ষেত্রে E0B0 = c = 3 × 108 m s-1 — অর্থাৎ তড়িৎ ও চৌম্বকক্ষেত্রের বিস্তারের অনুপাত আলোর বেগের সমান। -
৬৪৮
নিম্নের কোন রাশির একক 1ε0μ0 এর এককের সমান ?
- ক (বেগ)2
- খ (রোধ)2
- গ চৌম্বকক্ষেত্র
- ঘ বৈদ্যুতিক বিভব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) (বেগ)2
শূন্যস্থানে আলোর বেগ c = 1√(ε0μ0) ⇒ 1ε0μ0 = c2
তাই 1ε0μ0-এর একক m2 s-2 = (বেগ)²-এর একক। -
৬৪৯
নিম্নের কোন বর্ণটির তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মান সবচেয়ে কম ?
- ক বেগুনি
- খ নীল
- গ হলুদ
- ঘ লাল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বেগুনি
দৃশ্যমান বর্ণালিতে বেগুনি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম (≈ 400 nm) এবং লাল আলোর সবচেয়ে বেশি (≈ 700 nm)। ক্রম: বেগুনি < নীল < হলুদ < লাল। -
৬৫০
শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ c হলে —
(i) c = EB
(ii) c = 1√(ε0μ0)
(iii) c = Eλh
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
(i) তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গে তড়িৎ ও চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপাত EB = c — সঠিক।
(ii) ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব অনুযায়ী c = 1√(ε0μ0) — সঠিক।
(iii) ফোটনের শক্তি E = hcλ ⇒ c = Eλh — সঠিক।
∴ i, ii ও iii সঠিক। -
৬৫১
অবলোহিত রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পাল্লা কোনটি ?
- ক 380 nm – 780 nm
- খ 1000 μ m – 100 cm
- গ 0.78 μ m – 1000 μ m
- ঘ 0.0005 nm – 0.10 nm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.78 μ m – 1000 μ m
অবলোহিত রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যমান লাল আলোর (≈ 780 nm = 0.78 μm) চেয়ে বেশি এবং মাইক্রোওয়েভের চেয়ে কম — প্রায় 0.78 μ m থেকে 1000 μ m (1 mm)। (380–780 nm দৃশ্যমান আলো, 1 mm–1 m মাইক্রোওয়েভ, 0.0005–0.1 nm গামা/এক্স-রে।) -
৬৫২
বিদ্যুৎ চুম্বকীয় বিকিরণের সর্বাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসর নিচের কোনটিতে ?
- ক X-ray
- খ টেলিভিশন তরঙ্গ
- গ UV-রশ্মি
- ঘ অবলোহিত রশ্মি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) টেলিভিশন তরঙ্গ
টেলিভিশন তরঙ্গ বেতার তরঙ্গের অংশ, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় এক মিটার থেকে কয়েক মিটার — X-ray, UV বা অবলোহিত রশ্মির চেয়ে অনেক বেশি। -
৬৫৩
মাইক্রোওয়েভ ব্যবহৃত হয় —
- ক রেডিওতে
- খ টেলিফোনে
- গ রাডারে
- ঘ টেলিস্কোপে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) রাডারে
মাইক্রোওয়েভ (তরঙ্গদৈর্ঘ্য 1 mm – 1 m) সরলরেখায় চলে এবং ধাতব বস্তু থেকে ভালোভাবে প্রতিফলিত হয়। তাই রাডারে বিমান, জাহাজ ইত্যাদির অবস্থান ও বেগ নির্ণয়ে মাইক্রোওয়েভ ব্যবহৃত হয়; এছাড়া মাইক্রোওয়েভ ওভেন ও স্যাটেলাইট যোগাযোগেও এটি ব্যবহৃত হয়। -
৬৫৪
'আলোর তরঙ্গতত্ত্ব' প্রদান করেন কোন বিজ্ঞানী ?
- ক ক্রিশ্চিয়ান হাইগেনস
- খ আলবার্ট আইনস্টাইন
- গ মাইকেল ফ্যারাডে
- ঘ টমাস ইয়ং
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ক্রিশ্চিয়ান হাইগেনস
১৬৭৮ সালে ডাচ বিজ্ঞানী ক্রিশ্চিয়ান হাইগেনস আলোর তরঙ্গতত্ত্ব প্রস্তাব করেন — আলো এক প্রকার তরঙ্গ, যা কাল্পনিক মাধ্যম ইথারের মধ্য দিয়ে সঞ্চালিত হয়। (টমাস ইয়ং পরে ব্যতিচার পরীক্ষার মাধ্যমে তরঙ্গতত্ত্বকে প্রতিষ্ঠিত করেন।) -
৬৫৫
দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ক্রম নিচের কোনটি ?
- ক 5 × 104 m
- খ 5 × 10-2 m
- গ 5 × 10-7 m
- ঘ 5 × 10-8 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5 × 10-7 m
দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় 4 × 10-7 m থেকে 7.8 × 10-7 m; তাই এর ক্রম 5 × 10-7 m (500 nm)। 5 × 10-8 m অতিবেগুনি, 5 × 10-2 m মাইক্রোওয়েভ এবং 5 × 104 m দীর্ঘ বেতার তরঙ্গ। -
৬৫৬
লাল, নীল, সবুজ ও কমলা বর্ণের আলোর জন্য কোনো মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক যথাক্রমে μR, μV, μG ও μo হলে নিচের কোন সম্পর্কটি সঠিক ?
- ক μR > μV > μG > μo
- খ μR < μV < μG < μo
- গ μR > μo > μG > μV
- ঘ μR < μo < μG < μV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) μR < μo < μG < μV
কোশির সূত্র অনুযায়ী μ = A + Bλ2 — তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম, প্রতিসরণাঙ্ক তত বেশি। তরঙ্গদৈর্ঘ্য: লাল > কমলা > সবুজ > নীল।
∴ μR < μo < μG < μV -
৬৫৭
(√(ε0μ0))-1 এর মান কোনটি ?
- ক 6.63 × 10-34 J s
- খ 8.85 × 10-12 N-1 m-2 C2
- গ 9 × 109 N m2 C-2
- ঘ 3 × 108 m s-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3 × 108 m s-1
1√(ε0μ0) = 1√(8.85 × 10-12 × 4π × 10-7) = 3 × 108 m s-1 — শূন্যস্থানে আলোর বেগ c। -
৬৫৮
নিচের কোনটি ε0μ0 এর একক ?
- ক m2 s-2
- খ m12 s-12
- গ m-1 s
- ঘ m-2 s2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) m-2 s2
c = 1√(ε0μ0) ⇒ ε0μ0 = 1c2
∴ একক = 1(m s-1)2 = m-2 s2 -
৬৫৯
নিচের কোন আলোর কম্পাঙ্ক সবচেয়ে কম ?
- ক বেগুনি
- খ সবুজ
- গ লাল
- ঘ কমলা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) লাল
f = cλ — দৃশ্যমান আলোর মধ্যে লাল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে বেশি, তাই এর কম্পাঙ্ক সবচেয়ে কম (≈ 4 × 1014 Hz)। -
৬৬০
তরঙ্গমুখের বৈশিষ্ট্য হলো —
i. তরঙ্গমুখের প্রতিটি কণা একই দশায় থাকে
ii. তরঙ্গমুখের সাথে অঙ্কিত অভিলম্ব আলোক রশ্মির দিক নির্দেশ করে
iii. নির্দিষ্ট তরঙ্গের তরঙ্গমুখ সর্বদা সমান্তরাল 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
(i) সমদশায় কম্পমান কণাগুলোর সঞ্চারপথকেই তরঙ্গমুখ বলে — সঠিক।
(ii) তরঙ্গমুখের অভিলম্বই রশ্মি, যা তরঙ্গ সঞ্চালনের দিক নির্দেশ করে — সঠিক।
(iii) একই উৎস থেকে নির্দিষ্ট তরঙ্গের পরপর তরঙ্গমুখগুলো পরস্পরের সমান্তরাল (সমকেন্দ্রিক বা সমতল) থাকে — সঠিক।
∴ i, ii ও iii সঠিক।
ভৌত আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।