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 ৪/৩৭
-
৬১
ব্যতিচার ডোরার বৈসাদৃশ্য (contrast) সবচেয়ে ভালো হয় কখন?
- ক দুই তরঙ্গের বিস্তার সমান হলে
- খ দুই তরঙ্গের বিস্তার যত বেশি ভিন্ন হয় ততই
- গ দুই তরঙ্গের কম্পাঙ্ক ভিন্ন হলে
- ঘ উৎস দুটি যত দূরে থাকে ততই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) দুই তরঙ্গের বিস্তার সমান হলে
বিস্তার সমান হলে Imin ∝ (a − a)² = 0, অর্থাৎ অন্ধকার ডোরা একেবারে কালো হয়।
বিস্তার ভিন্ন হলে অন্ধকার ডোরাতেও কিছু আলো থেকে যায় ও ডোরাগুলো ঝাপসা লাগে। কম্পাঙ্ক ভিন্ন হলে তো ব্যতিচারই হবে না। -
৬২
ব্যতিচারে অন্ধকার ডোরায় আলোর শক্তি কোথায় যায়?
- ক তাপে রূপান্তরিত হয়ে হারিয়ে যায়
- খ শোষিত হয়ে ধ্বংস হয়ে যায়
- গ উজ্জ্বল ডোরায় পুনর্বণ্টিত হয়
- ঘ উৎসে ফিরে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) উজ্জ্বল ডোরায় পুনর্বণ্টিত হয়
শক্তির নিত্যতা লঙ্ঘিত হয় না — অন্ধকার ডোরার শক্তি উজ্জ্বল ডোরায় পুনর্বণ্টিত হয়।
তাই উজ্জ্বল ডোরার তীব্রতা পৃথক দুই তরঙ্গের যোগফলের চেয়ে বেশি হয়, আর গোটা পর্দার গড় তীব্রতা ঠিক আগের সমানই থাকে। -
৬৩
দুইটি সমান বিস্তারের সুসঙ্গত তরঙ্গের গঠনমূলক ব্যতিচারে তীব্রতা কত হয়?
- ক একটির তীব্রতার দ্বিগুণ
- খ একটির তীব্রতার সমান
- গ শূন্য
- ঘ একটির তীব্রতার চারগুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) একটির তীব্রতার চারগুণ
বিস্তার যোগ হয়: a + a = 2a
তীব্রতা I ∝ বিস্তার², তাই নতুন তীব্রতা (2a)² = 4a² — অর্থাৎ চারগুণ।
দ্বিগুণ নয় — এখানেই বেশিরভাগ ভুল হয়। -
৬৪
ব্যতিচারে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন তীব্রতার সঠিক রাশি কোনটি?
- ক I ∝ (a1 ± a2)²
- খ I ∝ a1 ± a2
- গ I ∝ a1² ± a2²
- ঘ I ∝ a1 × a2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) I ∝ (a1 ± a2)²
Imax ∝ (a1 + a2)² এবং Imin ∝ (a1 − a2)²
তাই ImaxImin = (a1 + a2)²(a1 − a2)² — এই অনুপাত থেকেই বিস্তারের অনুপাত বের করা হয়। -
৬৫
ব্যতিচার ঘটতে হলে দুই তরঙ্গের কোন শর্তটি অবশ্যই লাগবে?
- ক বিস্তার অবশ্যই সমান
- খ বেগ অবশ্যই ভিন্ন
- গ তরঙ্গ দুটি অনুদৈর্ঘ্য হতে হবে
- ঘ কম্পাঙ্ক অভিন্ন এবং দশা পার্থক্য স্থির
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কম্পাঙ্ক অভিন্ন এবং দশা পার্থক্য স্থির
মূল শর্ত: একই কম্পাঙ্ক এবং স্থির দশা পার্থক্য (সুসঙ্গততা)।
বিস্তার সমান হলে অন্ধকার ডোরা পুরোপুরি কালো হয় — এটি স্পষ্টতার শর্ত, ব্যতিচার ঘটার শর্ত নয়। -
৬৬
সাদা আলো ব্যবহার করলে ব্যতিচার ডোরায় কী দেখা যায়?
- ক সব ডোরাই সাদা
- খ কোনো ডোরাই দেখা যায় না
- গ কেন্দ্রে সাদা ডোরা, দুই পাশে রঙিন ডোরা
- ঘ শুধু লাল ডোরা দেখা যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কেন্দ্রে সাদা ডোরা, দুই পাশে রঙিন ডোরা
কেন্দ্রে সব বর্ণের পথ পার্থক্য শূন্য, তাই সেখানে সাদা ডোরা।
দুই পাশে ডোরা প্রস্থ λ-এর সমানুপাতিক বলে বর্ণগুলো আলাদা হয়ে যায় ও রঙিন ডোরা দেখা যায়; বেগুনি কেন্দ্রের কাছে, লাল দূরে। -
৬৭
দুইটি স্বাধীন বাল্বের আলো থেকে ব্যতিচার ডোরা পাওয়া যায় না কেন?
- ক দুই বাল্বের আলোর বেগ ভিন্ন
- খ বাল্বের আলো খুব উজ্জ্বল
- গ বাল্বের আলো সমবর্তিত
- ঘ দুই উৎসের দশা পার্থক্য প্রতি মুহূর্তে এলোমেলোভাবে বদলায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) দুই উৎসের দশা পার্থক্য প্রতি মুহূর্তে এলোমেলোভাবে বদলায়
পরমাণু থেকে আলো নিঃসৃত হয় প্রায় 10⁻⁸ সেকেন্ডের বিচ্ছিন্ন ঝলকে, আর প্রতিটি ঝলকের দশা এলোমেলো।
ফলে দুই বাল্বের দশা পার্থক্য স্থির থাকে না, ডোরা তৈরি হলেও এত দ্রুত সরে যায় যে চোখে গড় আলো ছাড়া কিছু ধরা পড়ে না। -
৬৮
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ কোন মাধ্যমে সবচেয়ে দ্রুত চলে?
- ক পানিতে
- খ শূন্যস্থানে
- গ কাচে
- ঘ হীরায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) শূন্যস্থানে
যেকোনো মাধ্যমে v = cn এবং সব মাধ্যমেই n > 1।
তাই বেগ সর্বোচ্চ শূন্যস্থানে (n = 1)। হীরায় n = 2.42, তাই সেখানেই বেগ সবচেয়ে কম। -
৬৯
100 MHz কম্পাঙ্কের একটি রেডিও তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?
- ক 30 m
- খ 3 m
- গ 0.3 m
- ঘ 300 m
-
৭০
3 GHz কম্পাঙ্কের মাইক্রোওয়েভের তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?
- ক 1 cm
- খ 10 cm
- গ 1 m
- ঘ 100 cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10 cm
λ = 3 × 10⁸3 × 10⁹ = 0.1 m
= 10 cm। -
৭১
1 Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রঞ্জন রশ্মির কম্পাঙ্ক কত?
- ক 3 × 10¹⁴ Hz
- খ 3 × 10¹⁰ Hz
- গ 3 × 10¹⁸ Hz
- ঘ 3 × 10²⁰ Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3 × 10¹⁸ Hz
1 Å = 10⁻¹⁰ m
f = 3 × 10⁸10⁻¹⁰
= 3 × 10¹⁸ Hz। -
৭২
দুইটি সুসঙ্গত আলোক তরঙ্গের পথ পার্থক্য λ4 হলে তাদের দশা পার্থক্য কত?
- ক π
- খ 2π
- গ π2
- ঘ π4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) π2
δ = 2πλ × Δx = 2πλ × λ4
= π2 — অর্থাৎ ৯০°, না পুরো গঠনমূলক না পুরো ধ্বংসাত্মক। -
৭৩
দুইটি তরঙ্গের দশা পার্থক্য 60° হলে পথ পার্থক্য কত?
- ক λ3
- খ λ2
- গ λ12
- ঘ λ6
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) λ6
Δx = λ2π × δ = λ360° × 60°
= λ6। -
৭৪
দুইটি সুসঙ্গত তরঙ্গের পথ পার্থক্য 2.5λ হলে ব্যতিচার কেমন হবে?
- ক সম্পূর্ণ গঠনমূলক
- খ আংশিক গঠনমূলক
- গ কোনো ব্যতিচার হবে না
- ঘ সম্পূর্ণ ধ্বংসাত্মক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সম্পূর্ণ ধ্বংসাত্মক
2.5λ = 5 × λ2 — অর্থাৎ অর্ধ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিজোড় গুণিতক।
এটি ধ্বংসাত্মক ব্যতিচারের শর্ত, তাই সেখানে অন্ধকার ডোরা। -
৭৫
দুইটি সুসঙ্গত তরঙ্গের বিস্তারের অনুপাত 3 : 1 হলে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন তীব্রতার অনুপাত কত?
- ক 3 : 1
- খ 9 : 1
- গ 4 : 1
- ঘ 16 : 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 4 : 1
ImaxImin = (3 + 1)²(3 − 1)² = 164
= 4 : 1। -
৭৬
ব্যতিচারে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন তীব্রতার অনুপাত 9 : 1 হলে বিস্তারের অনুপাত কত?
- ক 3 : 1
- খ 9 : 1
- গ 2 : 1
- ঘ 4 : 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2 : 1
(a1 + a2)²(a1 − a2)² = 91 → a1 + a2a1 − a2 = 3
a1 + a2 = 3a1 − 3a2 → 4a2 = 2a1
a1a2 = 2 : 1। -
৭৭
সুসঙ্গত উৎস (coherent source) কাকে বলে?
- ক যে দুই উৎসের তীব্রতা সমান
- খ যে দুই উৎস একই রঙের আলো দেয়
- গ যে দুই উৎসের আলোর কম্পাঙ্ক অভিন্ন ও দশা পার্থক্য সময়ের সাথে স্থির থাকে
- ঘ যে দুই উৎস একই দূরত্বে থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) যে দুই উৎসের আলোর কম্পাঙ্ক অভিন্ন ও দশা পার্থক্য সময়ের সাথে স্থির থাকে
সুসঙ্গত হতে হলে দুই উৎসের কম্পাঙ্ক এক এবং দশা পার্থক্য স্থির থাকতে হবে।
একই রঙের দুটি বাল্বও সুসঙ্গত নয়, কারণ তাদের দশা এলোমেলোভাবে বদলায়। তীব্রতা সমান হওয়া বাধ্যতামূলক নয়, তবে সমান হলে ডোরা স্পষ্ট হয়। -
৭৮
পরীক্ষাগারে সুসঙ্গত উৎস কীভাবে পাওয়া যায়?
- ক দুইটি একই ক্ষমতার বাল্ব পাশাপাশি রেখে
- খ একটিমাত্র উৎসের আলো বিভাজন করে দুই ভাগ করে
- গ দুইটি ভিন্ন রঙের উৎস ব্যবহার করে
- ঘ উৎস দুটি খুব দূরে সরিয়ে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) একটিমাত্র উৎসের আলো বিভাজন করে দুই ভাগ করে
একই উৎস থেকে আসা আলোকে দুই ভাগে ভাগ করলে দুই অংশের দশা একসাথে বদলায়, তাই দশা পার্থক্য স্থির থাকে।
দুই ভাগ করার দুই কৌশল: তরঙ্গমুখ বিভাজন (ইয়ংয়ের দ্বি-চির, ফ্রেনেলের দ্বি-প্রিজম) ও বিস্তার বিভাজন (পাতলা পর্দা, নিউটনের বলয়)। -
৭৯
ইয়ংয়ের দ্বি-চির পরীক্ষা কোন পদ্ধতিতে সুসঙ্গত উৎস তৈরি করে?
- ক বিস্তার বিভাজন
- খ দশা বিভাজন
- গ তরঙ্গমুখ বিভাজন
- ঘ কম্পাঙ্ক বিভাজন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তরঙ্গমুখ বিভাজন
একই তরঙ্গমুখের দুই ভিন্ন অংশ দুই চির দিয়ে বের হয় — এটি তরঙ্গমুখ বিভাজন (division of wavefront)।
পাতলা তেলের আস্তরণে উপরের ও নিচের তল থেকে প্রতিফলন হলো বিস্তার বিভাজন। -
৮০
লেজার আলো ব্যতিচার পরীক্ষায় ভালো কাজ করে কেন?
- ক এটি অত্যন্ত সুসঙ্গত ও একবর্ণী
- খ এটি খুব উজ্জ্বল বলে
- গ এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুব ছোট বলে
- ঘ এটি সমবর্তিত নয় বলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) এটি অত্যন্ত সুসঙ্গত ও একবর্ণী
লেজারের আলো একবর্ণী (প্রায় একটিই তরঙ্গদৈর্ঘ্য) এবং সুসঙ্গত — এর দশা দীর্ঘ দূরত্ব ও দীর্ঘ সময় ধরে বজায় থাকে।
তাই দুই চির থেকে আসা আলোতেও দশা সম্পর্ক টিকে থাকে ও ডোরা খুব স্পষ্ট হয়। সাধারণ বাল্বে তা হয় না।
ভৌত আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।