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 ৫/৩৭
-
৮১
ব্যতিচার পরীক্ষায় উৎসের চির খুব সরু রাখা হয় কেন?
- ক সরু চিরে আলো বেশি উজ্জ্বল হয়
- খ সরু চিরে আলোর বেগ বাড়ে
- গ চওড়া হলে প্রতিটি অংশ আলাদা ডোরা তৈরি করে সব মিলে ডোরা মুছে যায়
- ঘ চওড়া চিরে আলো সমবর্তিত হয়ে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) চওড়া হলে প্রতিটি অংশ আলাদা ডোরা তৈরি করে সব মিলে ডোরা মুছে যায়
চওড়া উৎসের প্রতিটি বিন্দু নিজের মতো এক সেট ডোরা তৈরি করে, আর এরা একে অপরের ওপর সরে বসে।
ফলে উজ্জ্বল ও অন্ধকার মিলেমিশে ডোরা অস্পষ্ট হয়ে যায়। এজন্যই উৎসের চির যতটা সম্ভব সরু রাখা হয়। -
৮২
দুইটি চিরের ব্যবধান খুব বেশি হলে ব্যতিচার ডোরার কী হয়?
- ক ডোরা খুব চওড়া হয়ে যায়
- খ ডোরার সংখ্যা কমে যায়
- গ কেন্দ্রীয় ডোরা অন্ধকার হয়ে যায়
- ঘ ডোরা এত সরু হয়ে যায় যে চোখে আলাদা করা যায় না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ডোরা এত সরু হয়ে যায় যে চোখে আলাদা করা যায় না
ডোরা প্রস্থ y = λDd — d বাড়লে y কমে।
ব্যবধান খুব বেশি হলে ডোরাগুলো এত ঘন হয়ে যায় যে চোখে বা যন্ত্রে আলাদা করা যায় না। এজন্যই চির দুটি মিলিমিটারের ভগ্নাংশ দূরত্বে রাখা হয়। -
৮৩
ইয়ংয়ের দ্বি-চির পরীক্ষায় ডোরা প্রস্থের রাশি কোনটি?
- ক y = λDd
- খ y = dλD
- গ y = λD × d
- ঘ y = Dλd
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) y = λDd
দুই পরপর উজ্জ্বল (বা অন্ধকার) ডোরার দূরত্বই ডোরা প্রস্থ:
y = λDd
এখানে D = চির থেকে পর্দার দূরত্ব, d = দুই চিরের ব্যবধান। -
৮৪
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় ডোরা প্রস্থ কীসের সমানুপাতিক?
- ক তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও পর্দার দূরত্বের
- খ চিরের ব্যবধানের
- গ আলোর তীব্রতার
- ঘ চিরের প্রস্থের
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও পর্দার দূরত্বের
y = λDd — অর্থাৎ y ∝ λ এবং y ∝ D, কিন্তু y ∝ 1d।
তীব্রতা বাড়ালে ডোরা উজ্জ্বল হয়, কিন্তু প্রস্থ বদলায় না। -
৮৫
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় কেন্দ্রীয় ডোরা উজ্জ্বল হয় কেন?
- ক সেখানে আলোর তীব্রতা সবচেয়ে বেশি বলে
- খ সেখানে পর্দা সবচেয়ে কাছে বলে
- গ সেখানে দুই তরঙ্গ বিপরীত দশায় মিলে বলে
- ঘ সেখানে দুই চির থেকে আসা আলোর পথ পার্থক্য শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সেখানে দুই চির থেকে আসা আলোর পথ পার্থক্য শূন্য
কেন্দ্রবিন্দু দুই চির থেকে সমান দূরত্বে, তাই পথ পার্থক্য শূন্য — সম্পূর্ণ গঠনমূলক ব্যতিচার।
এজন্য কেন্দ্রীয় ডোরাই সবচেয়ে উজ্জ্বল এবং সাদা আলো ব্যবহার করলে এটি সাদা হয়। -
৮৬
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় n-তম উজ্জ্বল ডোরার অবস্থান কোনটি?
- ক yn = nλDd
- খ yn = (2n − 1)λD2d
- গ yn = nλD × d
- ঘ yn = λDnd
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) yn = nλDd
উজ্জ্বল ডোরার শর্ত পথ পার্থক্য = nλ, তাই
yn = nλDd
অন্ধকার ডোরার জন্য (2n − 1)λD2d। -
৮৭
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় পরপর দুই ডোরার মধ্যে দূরত্ব কেমন?
- ক কেন্দ্রের কাছে বেশি
- খ সব জায়গায় প্রায় সমান
- গ কেন্দ্র থেকে দূরে গেলে ক্রমশ কমে
- ঘ এলোমেলো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সব জায়গায় প্রায় সমান
yn+1 − yn = λDd — এটি n এর ওপর নির্ভর করে না।
তাই ইয়ংয়ের ডোরাগুলো সমদূরবর্তী। অপবর্তন ডোরায় কিন্তু এমন হয় না, সেখানে প্রস্থ অসমান। -
৮৮
ইয়ংয়ের যন্ত্রটি পুরোপুরি পানিতে (n = 4/3) ডুবিয়ে দিলে ডোরা প্রস্থের কী হবে?
- ক কমে যাবে
- খ বেড়ে যাবে
- গ অপরিবর্তিত থাকবে
- ঘ ডোরা মুছে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) কমে যাবে
পানিতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ′ = λn — অর্থাৎ ছোট হয়ে যায়।
y ∝ λ হওয়ায় ডোরা প্রস্থও 1n গুণ কমে যাবে। পানিতে এটি হবে আগের 34 গুণ। -
৮৯
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় একটি চির বন্ধ করে দিলে পর্দায় কী দেখা যাবে?
- ক ডোরা আরও স্পষ্ট হবে
- খ ব্যতিচার ডোরা মুছে গিয়ে একক চিরের অপবর্তন প্যাটার্ন দেখা যাবে
- গ কিছুই দেখা যাবে না
- ঘ ডোরার সংখ্যা দ্বিগুণ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ব্যতিচার ডোরা মুছে গিয়ে একক চিরের অপবর্তন প্যাটার্ন দেখা যাবে
ব্যতিচারের জন্য দুইটি সুসঙ্গত উৎস লাগে; একটি বন্ধ করলে উপরিপাতনের কিছু থাকে না।
তখন শুধু বাকি চিরটির অপবর্তন প্যাটার্ন — মাঝখানে চওড়া উজ্জ্বল অংশ ও দুই পাশে ক্ষীণ ডোরা — দেখা যাবে। -
৯০
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় পর্দা দ্বিগুণ দূরে সরালে ডোরা প্রস্থের কী হবে?
- ক অর্ধেক হবে
- খ চারগুণ হবে
- গ দ্বিগুণ হবে
- ঘ অপরিবর্তিত থাকবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) দ্বিগুণ হবে
y ∝ D — পর্দার দূরত্ব দ্বিগুণ হলে ডোরা প্রস্থও দ্বিগুণ হবে।
তবে ডোরা তখন ম্লান হয়ে যায়, কারণ একই শক্তি বেশি জায়গায় ছড়িয়ে পড়ে। -
৯১
লাল আলোর বদলে নীল আলো ব্যবহার করলে ইয়ংয়ের ডোরার কী হবে?
- ক ডোরা প্রস্থ বাড়বে
- খ ডোরা অপরিবর্তিত থাকবে
- গ কোনো ডোরা হবে না
- ঘ ডোরা প্রস্থ কমে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ডোরা প্রস্থ কমে যাবে
y ∝ λ এবং নীল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য লালের চেয়ে ছোট।
তাই ডোরা প্রস্থ কমে যাবে, ডোরাগুলো আরও ঘন হয়ে বসবে। -
৯২
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় দুই চির থেকে আসা তরঙ্গের তীব্রতা বণ্টন কোন রূপে থাকে?
- ক I = 4I₀ cos²δ2
- খ I = 4I₀ sin δ
- গ I = I₀ tan²δ
- ঘ I = 2I₀ cos δ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) I = 4I₀ cos²δ2
সমান তীব্রতার দুই তরঙ্গের জন্য I = 4I₀ cos²δ2
δ = 0 হলে I = 4I₀ (সর্বোচ্চ), δ = π হলে I = 0 (অন্ধকার)। গড় তীব্রতা 2I₀ — শক্তির নিত্যতা রক্ষা পায়। -
৯৩
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় দুই চিরের একটির সামনে পাতলা স্বচ্ছ পাত রাখলে কী হয়?
- ক ডোরা প্রস্থ বেড়ে যায়
- খ ডোরা মুছে যায়
- গ কেন্দ্রীয় ডোরা অন্ধকার হয়ে যায়
- ঘ পুরো ডোরা প্যাটার্নটি পাতের দিকে সরে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) পুরো ডোরা প্যাটার্নটি পাতের দিকে সরে যায়
পাতটি ওই পথে বাড়তি (n − 1)t পথ পার্থক্য যোগ করে, তাই শূন্য পথ পার্থক্যের বিন্দুটি সরে যায়।
ফলে পুরো প্যাটার্ন পাতের দিকে সরে যায়, কিন্তু ডোরা প্রস্থ অপরিবর্তিত থাকে। -
৯৪
ইয়ংয়ের ডোরার কৌণিক প্রস্থ (angular width) কোনটি?
- ক θ = λd
- খ θ = λD
- গ θ = dλ
- ঘ θ = λ × d
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) θ = λd
কৌণিক প্রস্থ = yD = λD/dD = λd
লক্ষণীয়: এটি পর্দার দূরত্বের ওপর নির্ভর করে না — পর্দা সরালে রৈখিক প্রস্থ বাড়ে, কৌণিক প্রস্থ নয়। -
৯৫
ইয়ংয়ের দ্বি-চির পরীক্ষা কী প্রমাণ করে?
- ক আলোর কণা প্রকৃতি
- খ আলোর দ্বৈত প্রকৃতি
- গ আলোর তরঙ্গ প্রকৃতি
- ঘ আলোর সরলরৈখিক গতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) আলোর তরঙ্গ প্রকৃতি
ব্যতিচারে "আলো + আলো = অন্ধকার" ঘটনাটি কণাতত্ত্বে ব্যাখ্যা করা অসম্ভব, কিন্তু তরঙ্গের উপরিপাতনে স্বাভাবিক।
তাই ইয়ংয়ের পরীক্ষা আলোর তরঙ্গ প্রকৃতির সরাসরি প্রমাণ। -
৯৬
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় দ্বিতীয় অন্ধকার ডোরার পথ পার্থক্য কত?
- ক 3λ2
- খ λ
- গ 2λ
- ঘ λ2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3λ2
অন্ধকার ডোরার শর্ত: পথ পার্থক্য = (2n − 1)λ2
n = 2 বসিয়ে (2 × 2 − 1)λ2 = 3λ2। -
৯৭
ব্যতিচার ও অপবর্তন ডোরার মধ্যে প্রধান পার্থক্য কোনটি?
- ক ব্যতিচারে ডোরা অসম, অপবর্তনে সমান
- খ ব্যতিচারে ডোরা রঙিন হয় না
- গ ব্যতিচার ডোরা সমপ্রস্থ ও সমান উজ্জ্বলতার, অপবর্তন ডোরা অসম
- ঘ দুইটির মধ্যে কোনো পার্থক্য নেই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ব্যতিচার ডোরা সমপ্রস্থ ও সমান উজ্জ্বলতার, অপবর্তন ডোরা অসম
ব্যতিচারে ডোরাগুলো সমপ্রস্থ এবং সব উজ্জ্বল ডোরা প্রায় সমান উজ্জ্বল।
অপবর্তনে কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চ সবচেয়ে চওড়া ও উজ্জ্বল, পাশেরগুলো ক্রমশ সরু ও ম্লান। ব্যতিচার দুই ভিন্ন তরঙ্গমুখের মধ্যে, অপবর্তন একই তরঙ্গমুখের অংশগুলোর মধ্যে। -
৯৮
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় সাদা আলোর বদলে একবর্ণী আলো ব্যবহার করলে কী সুবিধা হয়?
- ক সব ডোরা একই রঙের ও স্পষ্ট হয়, অনেক দূর পর্যন্ত গোনা যায়
- খ ডোরার সংখ্যা কমে যায়
- গ ডোরা প্রস্থ বেড়ে যায়
- ঘ কেন্দ্রীয় ডোরা অন্ধকার হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সব ডোরা একই রঙের ও স্পষ্ট হয়, অনেক দূর পর্যন্ত গোনা যায়
সাদা আলোয় প্রতিটি বর্ণের ডোরা প্রস্থ ভিন্ন, তাই কয়েকটি ডোরার পরেই রংগুলো মিশে সাদা হয়ে যায়।
একবর্ণী আলোয় λ একটিই, তাই বহু দূর পর্যন্ত স্পষ্ট ডোরা পাওয়া যায় এবং λ নির্ভুলভাবে মাপা যায়। -
৯৯
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় চির থেকে পর্দার দূরত্ব D সাধারণত d-এর তুলনায় কেমন রাখা হয়?
- ক অনেক ছোট
- খ প্রায় সমান
- গ অনেক বড়
- ঘ ঠিক দ্বিগুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অনেক বড়
D ≫ d রাখলে ডোরা প্রস্থ λDd যথেষ্ট বড় হয় ও চোখে ধরা পড়ে।
বাস্তবে d মিলিমিটারের ভগ্নাংশ আর D এক-দুই মিটার — না হলে ডোরা এত সরু হতো যে দেখা যেত না। -
১০০
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় আলোর তীব্রতা দ্বিগুণ করলে ডোরা প্রস্থের কী হবে?
- ক দ্বিগুণ হবে
- খ অর্ধেক হবে
- গ চারগুণ হবে
- ঘ অপরিবর্তিত থাকবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অপরিবর্তিত থাকবে
ডোরা প্রস্থ = λDd — এতে তীব্রতার কোনো ভূমিকা নেই।
তীব্রতা বাড়ালে ডোরাগুলো শুধু উজ্জ্বলতর হবে, অবস্থান বা প্রস্থ বদলাবে না।
ভৌত আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।