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 ৩৫/৩৭
-
৬৮১
দুটি তরঙ্গের প্রতিটির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 12 cm। যদি একটি থেকে অপরটি 14 cm অগ্রগামী হয় তবে দশা পার্থক্য কত ?
- ক π3
- খ π4
- গ π5
- ঘ π6
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) π3
δ = 2πλ × x = 2π12 × 14 = 7π3 = 2π + π3
2π দশা পার্থক্য মানে একই দশা, তাই কার্যকর দশা পার্থক্য π3। -
৬৮২
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় পরপর দুটি উজ্জ্বল ডোরার মধ্যবর্তী দূরত্ব 6.25 × 10-5 m। চিড় দুটি থেকে পর্দার দূরত্ব 0.8 m। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 6.25 × 10-7 m হলে চিড় দুটির মধ্যে দূরত্ব কত ?
- ক 8 mm
- খ 7.5 mm
- গ 7 mm
- ঘ 6 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 8 mm
Δ x = λ Da ⇒ a = λ DΔ x = 6.25 × 10-7 × 0.86.25 × 10-5 = 8 × 10-3 m = 8 mm -
৬৮৩
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় দ্বি-চিড় হতে আগত তরঙ্গ —
(i) সুসঙ্গত
(ii) লম্বিক
(iii) স্থির
নিচের কোনটি সঠিক ?- ক i
- খ i, ii ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i ও ii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i
(i) একই উৎস থেকে আলো দুটি চিড়ে পৌঁছায় বলে চিড় দুটি থেকে আগত তরঙ্গ সুসঙ্গত — সঠিক।
(ii) আলো তড়িৎচুম্বকীয় অনুপ্রস্থ তরঙ্গ, লম্বিক (অনুদৈর্ঘ্য) নয় — ভুল।
(iii) এরা অগ্রগামী তরঙ্গ, স্থির তরঙ্গ নয় — ভুল।
∴ শুধু i সঠিক। -
৬৮৪
ধ্বংসাত্মক ব্যতিচারের ক্ষেত্রে —
(i) দশা পার্থক্য π এর বিজোড় গুণিতক
(ii) তরঙ্গদ্বয় একই দশায় মিলিত হয়
(iii) প্রাবল্য সর্বনিম্ন হয়
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: খ) i ও iii
ধ্বংসাত্মক ব্যতিচারে দশা পার্থক্য (2n + 1)π — π-এর বিজোড় গুণিতক (i সঠিক); তরঙ্গদ্বয় বিপরীত দশায় মিলিত হয় (ii ভুল); ফলে লব্ধি বিস্তার ও প্রাবল্য সর্বনিম্ন হয় (iii সঠিক)। ∴ i ও iii সঠিক। -
৬৮৫
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় দ্বিতীয় অন্ধকার ডোরার জন্য তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যে পথ পার্থক্য কত ?
- ক λ2
- খ λ
- গ 3λ2
- ঘ 2λ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3λ2
অন্ধকার ডোরার শর্ত: পথ পার্থক্য (2n + 1)λ2; প্রথম অন্ধকার ডোরায় n = 0 ⇒ λ2, দ্বিতীয় অন্ধকার ডোরায় n = 1 ⇒ 3λ2। -
৬৮৬
ইয়ং-এর পরীক্ষায় একটি নয়, দুটি চিড় থাকার কারণ হলো —
- ক তীব্রতা বাড়ানো
- খ একটি চিড় কম্পাঙ্কের জন্য এবং অপরটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য
- গ পথের দূরত্বের পার্থক্য সৃষ্টির জন্য
- ঘ একটি চিড় E⃗ ক্ষেত্রের জন্য এবং অপরটি B⃗ ক্ষেত্রের জন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পথের দূরত্বের পার্থক্য সৃষ্টির জন্য
দুটি চিড় দুটি সুসঙ্গত উৎস হিসেবে কাজ করে; পর্দার বিভিন্ন বিন্দুতে এ দুই উৎস থেকে আসা তরঙ্গের পথের দূরত্ব ভিন্ন হয়। এ পথ পার্থক্যের কারণেই কোথাও গঠনমূলক ও কোথাও ধ্বংসাত্মক ব্যতিচার ঘটে ডোরা সৃষ্টি হয়। -
৬৮৭
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায়, চিড় দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব অর্ধেক এবং দ্বি-চিড় থেকে পর্দার দূরত্ব দ্বিগুণ করলে ডোরার ব্যবধান হবে —
- ক একই
- খ অর্ধেক
- গ দ্বিগুণ
- ঘ চার গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) চার গুণ
β = λ Da
β' = λ(2D)a/2 = 4λ Da = 4β
∴ ডোরার ব্যবধান চার গুণ হবে। -
৬৮৮
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় আলোর কম্পাঙ্ক হলো 6.2 × 1014 Hz। পার্শ্ববর্তী দুটি ডোরার কেন্দ্রের মধ্যবর্তী দূরত্ব 0.72 mm। পর্দাটি যদি 1.6 m দূরে থাকে তাহলে চিড় দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব কত ?
- ক 0.49 mm
- খ 0.514 mm
- গ 0.538 mm
- ঘ 0.62 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.538 mm
λ = cf = 3 × 1086.2 × 1014 = 4.84 × 10-7 m
পার্শ্ববর্তী দুটি ডোরা (একটি উজ্জ্বল ও একটি অন্ধকার) কেন্দ্রের দূরত্ব = λ D2a
∴ a = λ D2 × 0.72 × 10-3 = 4.84 × 10-7 × 1.61.44 × 10-3 = 5.38 × 10-4 m = 0.538 mm -
৬৮৯
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় আলোর কম্পাঙ্ক হলো 6 × 1014 Hz। পার্শ্ববর্তী দুটি ডোরা কেন্দ্রের মধ্যবর্তী দূরত্ব 0.7 mm। পর্দাটি যদি 1.4 m দূরে থাকে তাহলে চিড় দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব কত ?
- ক 0.95 mm
- খ 0.91 mm
- গ 1.033 mm
- ঘ 1 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1 mm
λ = cf = 3 × 1086 × 1014 = 5 × 10-7 m
a = λ DΔ x = 5 × 10-7 × 1.40.7 × 10-3 = 1 × 10-3 m = 1 mm -
৬৯০
একটি তরঙ্গের দুটি বিন্দুর মধ্যে পথ পার্থক্য λ2 হলে বিন্দুদ্বয়ের দশা পার্থক্য কত ?
- ক π
- খ 2π
- গ π2
- ঘ 2π3
-
৬৯১
একটি তরঙ্গের দুটি বিন্দুর মধ্যে পথ পার্থক্য 3λ8, বিন্দুদ্বয়ের দশা পার্থক্য কত ?
- ক 2π3
- খ π4
- গ 6π8
- ঘ 2π5
-
৬৯২
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় দুটি তরঙ্গের উপরিপাতনের ফলে একটি বিন্দুতে কালো ডোরা উৎপন্ন হয়। ঐ বিন্দুতে তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যে দশা পার্থক্য হলো — (m = পূর্ণসংখ্যা)
- ক শূন্য
- খ 2π m + π4
- গ 2π m + π2
- ঘ 2π m + π
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2π m + π
কালো (অন্ধকার) ডোরায় তরঙ্গদ্বয় বিপরীত দশায় মিলিত হয়, অর্থাৎ দশা পার্থক্য π-এর বিজোড় গুণিতক: (2m + 1)π = 2π m + π। -
৬৯৩
নিচের কোনটি আলোর ব্যতিচারের জন্য প্রয়োজন নেই ?
- ক একাধিক তরঙ্গমুখ
- খ সুসংগত আলো
- গ পথ পার্থক্য
- ঘ স্পন্দন সংখ্যার পার্থক্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) স্পন্দন সংখ্যার পার্থক্য
স্থায়ী ব্যতিচারের জন্য দুটি তরঙ্গমুখ, সুসংগত উৎস (একই কম্পাঙ্ক ও স্থির দশা পার্থক্য) এবং পথ পার্থক্য প্রয়োজন। স্পন্দন সংখ্যার (কম্পাঙ্কের) পার্থক্য থাকলে উৎস সুসংগত থাকে না, ফলে স্থায়ী ব্যতিচার ঘটে না — তাই এটি প্রয়োজন নেই। -
৬৯৪
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষণের চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব হলো d এবং চিড়দ্বয় থেকে পর্দা D দূরত্বে অবস্থিত। পর্দার ওপর প্রতি একক প্রস্থে ডোরার সংখ্যা হলো —
- ক Ddλ
- খ dDλ
- গ λdD
- ঘ d2λ D3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) dDλ
ডোরার ব্যবধান β = λ Dd
একক প্রস্থে ডোরার সংখ্যা = 1β = dDλ -
৬৯৫
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 A = √(a12 + a22 + 2a1a2cosδ) = √(1 + 1 + 2 × 1 × 1 × cos90°) = √2 m -
৬৯৬
ইয়ং এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় তৃতীয় অন্ধকার ঝালরের ক্ষেত্রে তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যে পথ পার্থক্য কত ?
- ক 7λ2
- খ 5λ2
- গ 3λ2
- ঘ λ2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 5λ2
অন্ধকার ঝালরে পথ পার্থক্য (2n + 1)λ2; প্রথম অন্ধকার (n = 0): λ2, দ্বিতীয় (n = 1): 3λ2, তৃতীয় (n = 2): 5λ2।
(দ্রষ্টব্য: বইয়ের উত্তরমালায় (ক) 7λ2 দেওয়া আছে, যা চতুর্থ অন্ধকার ঝালরের পথ পার্থক্য।) -
৬৯৭
ইয়ং এর দ্বি-চিড় 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
পানিতে ডোরা প্রস্থ β' = λ' Da, যেখানে λ' = λμ। একই সাথে আলোক রশ্মি (λ) পরিবর্তন করায় —
নতুন আলোর λμ আগের λ-এর চেয়ে বেশি হলে প্রস্থ বাড়বে, কম হলে কমবে, আর সমান হলে (যেমন বায়ুতে 532 nm-এর পরিবর্তে পানিতে 532 × 1.33 ≈ 708 nm আলো) প্রস্থ অপরিবর্তিত থাকবে।
∴ i, ii ও iii তিনটিই সম্ভব। (দ্রষ্টব্য: বইয়ের উত্তরমালায় (ক) দেওয়া আছে।) -
৬৯৮
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব তিনগুণ করলে ডোরা ব্যবধান —
- ক নয়গুণ হবে
- খ তিনগুণ হবে
- গ এক-তৃতীয়াংশ হবে
- ঘ এক-নবমাংশ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) এক-তৃতীয়াংশ হবে
β = λ Da ⇒ β ∝ 1a। a তিনগুণ করলে ডোরা ব্যবধান 13 গুণ অর্থাৎ এক-তৃতীয়াংশ হবে। -
৬৯৯
সুসংগত উৎস থেকে নিঃসৃত আলোক তরঙ্গের —
- ক তীব্রতা ও দশা একই
- খ তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও দশা পার্থক্য একই
- গ তীব্রতা অসমান ও তরঙ্গদৈর্ঘ্য একই
- ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও দশা পার্থক্য উভয়ই অসমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও দশা পার্থক্য একই
দুটি উৎস সুসংগত হতে হলে এদের থেকে নিঃসৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (কম্পাঙ্ক) একই হতে হবে এবং এদের দশা পার্থক্য সময়ের সাথে অপরিবর্তিত (একই) থাকতে হবে। -
৭০০
একটি তরঙ্গের দুটি বিন্দুর মধ্যে দশা পার্থক্য π; তাদের মধ্যে পথ পার্থক্য কত ?
- ক λ2
- খ 2λ
- গ λ
- ঘ 2π2λ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) λ2
পথ পার্থক্য x = λ2π × δ = λ2π × π = λ2
ভৌত আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।