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 ৬/৩৭
-
১০১
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় সাদা আলো ব্যবহার করলে কেন্দ্রীয় ডোরার ঠিক পাশেই কোন বর্ণের ডোরা থাকে?
- ক লাল
- খ সবুজ
- গ বেগুনি
- ঘ হলুদ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বেগুনি
y ∝ λ — যে বর্ণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে ছোট, তার ডোরা কেন্দ্রের সবচেয়ে কাছে।
বেগুনির λ সবচেয়ে কম, তাই সে কেন্দ্রের পাশে; লাল সবচেয়ে দূরে। কেন্দ্রীয় ডোরাটি নিজে সাদা, কারণ সেখানে সব বর্ণের পথ পার্থক্যই শূন্য। -
১০২
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় λ = 6000 Å, d = 1 mm ও D = 1 m হলে ডোরা প্রস্থ কত?
- ক 0.6 mm
- খ 6 mm
- গ 0.06 mm
- ঘ 1.6 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.6 mm
y = λDd = 6 × 10⁻⁷ × 110⁻³ = 6 × 10⁻⁴ m
= 0.6 mm। -
১০৩
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় λ = 5000 Å, d = 0.5 mm ও D = 1 m হলে ডোরা প্রস্থ কত?
- ক 0.5 mm
- খ 2 mm
- গ 0.25 mm
- ঘ 1 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1 mm
y = 5 × 10⁻⁷ × 15 × 10⁻⁴ = 10⁻³ m
= 1 mm। -
১০৪
একটি ইয়ং পরীক্ষায় ডোরা প্রস্থ 0.25 mm, d = 2 mm ও D = 1 m। ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?
- ক 2500 Å
- খ 6000 Å
- গ 4000 Å
- ঘ 5000 Å
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 5000 Å
λ = ydD = 2.5 × 10⁻⁴ × 2 × 10⁻³1 = 5 × 10⁻⁷ m
= 5000 Å। -
১০৫
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় ডোরা প্রস্থ 0.3 mm হলে কেন্দ্র থেকে ৫ম উজ্জ্বল ডোরার দূরত্ব কত?
- ক 0.6 mm
- খ 3 mm
- গ 1.5 mm
- ঘ 1.2 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.5 mm
y5 = 5 × ডোরা প্রস্থ = 5 × 0.3
= 1.5 mm। -
১০৬
ইয়ংয়ের যন্ত্রটি পানিতে (n = 4/3) ডোবালে বাতাসে পাওয়া 0.8 mm ডোরা প্রস্থ কত হবে?
- ক 1.07 mm
- খ 0.8 mm
- গ 0.4 mm
- ঘ 0.6 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.6 mm
পানিতে λ′ = λ4/3 = 3λ4
y′ = 0.8 × 34 = 0.6 mm। -
১০৭
ইয়ংয়ের পরীক্ষায় D = 2 m করে d অর্ধেক করলে আগের 0.4 mm ডোরা প্রস্থ কত হবে (আগে D = 1 m ছিল)?
- ক 0.8 mm
- খ 1.6 mm
- গ 0.2 mm
- ঘ 0.4 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.6 mm
y ∝ Dd — D দ্বিগুণ ও d অর্ধেক হলে y চারগুণ।
0.4 × 4 = 1.6 mm। -
১০৮
λ = 6000 Å, d = 0.6 mm ও D = 1 m হলে ৩য় অন্ধকার ডোরার দূরত্ব কত?
- ক 3 mm
- খ 2 mm
- গ 1 mm
- ঘ 2.5 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2.5 mm
ডোরা প্রস্থ = 6 × 10⁻⁷6 × 10⁻⁴ = 1 mm
৩য় অন্ধকার ডোরা: (2 × 3 − 1)12 × 1 mm = 2.5 × 1
= 2.5 mm। -
১০৯
একটি ইয়ং পরীক্ষায় ৫ম উজ্জ্বল ডোরা ও ৩য় উজ্জ্বল ডোরার মধ্যে দূরত্ব 1 mm হলে ডোরা প্রস্থ কত?
- ক 0.5 mm
- খ 0.2 mm
- গ 1 mm
- ঘ 0.25 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.5 mm
৫ম ও ৩য় ডোরার মধ্যে ব্যবধান = (5 − 3) × ডোরা প্রস্থ = 2y
2y = 1 mm → y = 0.5 mm। -
১১০
আলোর অপবর্তন (diffraction) কাকে বলে?
- ক দুই সুসঙ্গত তরঙ্গের উপরিপাতন
- খ আলোর কম্পন এক তলে সীমাবদ্ধ হওয়া
- গ বাধা বা সরু ছিদ্রের প্রান্ত ঘুরে আলোর জ্যামিতিক ছায়ার ভেতরে বেঁকে যাওয়া
- ঘ আলোর বর্ণে বিশ্লিষ্ট হওয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বাধা বা সরু ছিদ্রের প্রান্ত ঘুরে আলোর জ্যামিতিক ছায়ার ভেতরে বেঁকে যাওয়া
বাধা বা ছিদ্রের প্রান্তে পৌঁছালে আলো সোজা না গিয়ে জ্যামিতিক ছায়ার ভেতরে কিছুটা বেঁকে ঢুকে পড়ে — এটিই অপবর্তন।
হাইগেন্সের নীতিতে ছিদ্রের প্রতিটি বিন্দু নতুন গৌণ উৎস, তাই আলো সব দিকে ছড়ায়। -
১১১
অপবর্তন স্পষ্টভাবে দেখা যায় কখন?
- ক বাধা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে অনেক বড় হলে
- খ বাধা বা ছিদ্রের আকার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কাছাকাছি হলে
- গ আলোর তীব্রতা বেশি হলে
- ঘ উৎস খুব কাছে থাকলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বাধা বা ছিদ্রের আকার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কাছাকাছি হলে
অপবর্তন লক্ষণীয় হয় তখনই যখন বাধার আকার ≈ λ।
বাধা অনেক বড় হলে আলো প্রায় সোজা যায় ও স্পষ্ট ছায়া পড়ে — তখন জ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞানই যথেষ্ট। -
১১২
দৈনন্দিন জীবনে আলোর অপবর্তন সহজে চোখে পড়ে না কেন?
- ক আলোর বেগ খুব বেশি
- খ আলো তির্যক তরঙ্গ
- গ আলো সমবর্তিত নয়
- ঘ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারণ বাধার তুলনায় অত্যন্ত ছোট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারণ বাধার তুলনায় অত্যন্ত ছোট
দৃশ্যমান আলোর λ প্রায় 5 × 10⁻⁷ m, আর সাধারণ দরজা-জানালা তার তুলনায় লক্ষ গুণ বড়।
তাই বাঁকার পরিমাণ এত সামান্য যে চোখে ধরা পড়ে না। শব্দের λ মিটার স্কেলের, তাই শব্দ দরজা ঘুরে সহজেই আসে। -
১১৩
দরজার আড়াল থেকেও কথা শোনা যায় কিন্তু বক্তাকে দেখা যায় না — এর কারণ কী?
- ক শব্দের বেগ আলোর চেয়ে বেশি
- খ শব্দের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বড় বলে বেশি অপবর্তিত হয়
- গ শব্দ তির্যক তরঙ্গ
- ঘ আলো শব্দের চেয়ে দুর্বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) শব্দের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বড় বলে বেশি অপবর্তিত হয়
শব্দের λ প্রায় কয়েক সেন্টিমিটার থেকে মিটার — দরজার প্রস্থের কাছাকাছি, তাই অপবর্তন প্রবল।
আলোর λ অতি ক্ষুদ্র বলে অপবর্তন নগণ্য, তাই আলো প্রায় সোজা যায় ও ছায়া পড়ে। -
১১৪
ফ্রেনেল অপবর্তনের বৈশিষ্ট্য কোনটি?
- ক উৎস ও পর্দা উভয়ই অসীম দূরত্বে থাকে
- খ তরঙ্গমুখ সবসময় সমতল থাকে
- গ কোনো লেন্স ছাড়া করা যায় না
- ঘ উৎস ও পর্দা উভয়ই বাধা থেকে সসীম দূরত্বে থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) উৎস ও পর্দা উভয়ই বাধা থেকে সসীম দূরত্বে থাকে
ফ্রেনেল অপবর্তনে উৎস ও পর্দা দুটিই বাধা থেকে সসীম দূরত্বে, তাই আপতিত তরঙ্গমুখ গোলীয় বা বেলনাকার।
ফ্রনহফার অপবর্তনে দুটিই কার্যত অসীম দূরত্বে এবং তরঙ্গমুখ সমতল। -
১১৫
ফ্রনহফার অপবর্তনে তরঙ্গমুখ কেমন হয়?
- ক গোলীয়
- খ বেলনাকার
- গ সমতল
- ঘ অনিয়মিত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সমতল
ফ্রনহফার অপবর্তনে উৎস ও পর্দা কার্যত অসীম দূরত্বে ধরা হয়, তাই আপতিত ও নির্গত উভয় তরঙ্গমুখই সমতল।
পরীক্ষাগারে উত্তল লেন্স ব্যবহার করে এই অবস্থা তৈরি করা হয় — এটি গাণিতিকভাবে সহজ, তাই পাঠ্যবইয়ের হিসাব এই ধরনেরই। -
১১৬
একক চিরে ফ্রনহফার অপবর্তনে ন্যূনতম (অন্ধকার) পাওয়ার শর্ত কোনটি?
- ক a sin θ = nλ
- খ a sin θ = (2n + 1)λ2
- গ a cos θ = nλ
- ঘ a sin θ = λn
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) a sin θ = nλ
একক চিরে a sin θ = nλ (n = 1, 2, 3 …) হলে অন্ধকার পাওয়া যায়।
খেয়াল রাখতে হবে — দ্বি-চির ব্যতিচারে nλ মানে উজ্জ্বল, কিন্তু একক চির অপবর্তনে nλ মানে অন্ধকার। এখানেই সবচেয়ে বেশি গুলিয়ে যায়। -
১১৭
একক চিরের অপবর্তনে কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চ সম্পর্কে কোনটি সঠিক?
- ক এটি অন্যগুলোর সমান প্রস্থের
- খ এটি সবচেয়ে সরু
- গ এটি সবসময় অন্ধকার
- ঘ এটি অন্য সব সর্বোচ্চের চেয়ে চওড়া ও উজ্জ্বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এটি অন্য সব সর্বোচ্চের চেয়ে চওড়া ও উজ্জ্বল
কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চের প্রস্থ পাশের গৌণ সর্বোচ্চগুলোর দ্বিগুণ এবং প্রায় সব শক্তি এখানেই কেন্দ্রীভূত।
গৌণ সর্বোচ্চের তীব্রতা দ্রুত কমে যায় — প্রথমটির তীব্রতা কেন্দ্রীয়টির প্রায় ৪.৫%। -
১১৮
একক চিরের অপবর্তনে কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চের কৌণিক প্রস্থ কত?
- ক 2λa
- খ λa
- গ aλ
- ঘ 2λ × a
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2λa
প্রথম ন্যূনতম দুই পাশে θ = λa কোণে, তাই কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চ এই দুইয়ের মাঝে বিস্তৃত।
কৌণিক প্রস্থ = 2λa, আর পর্দায় রৈখিক প্রস্থ = 2λDa। -
১১৯
চিরের প্রস্থ বাড়ালে অপবর্তন প্যাটার্নের কী হয়?
- ক কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চ চওড়া হয়
- খ প্যাটার্ন অপরিবর্তিত থাকে
- গ ডোরা রঙিন হয়ে যায়
- ঘ কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চ সরু হয়ে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চ সরু হয়ে যায়
প্রস্থ ∝ 1a — চির চওড়া হলে অপবর্তন কমে ও কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চ সরু হয়ে যায়।
চির খুব চওড়া হলে প্যাটার্ন প্রায় চিরের জ্যামিতিক প্রতিবিম্বে পরিণত হয় — অপবর্তন আর চোখে পড়ে না। -
১২০
একই চিরে লাল আলোর বদলে নীল আলো ব্যবহার করলে কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চের কী হবে?
- ক সরু হবে
- খ চওড়া হবে
- গ অপরিবর্তিত থাকবে
- ঘ অদৃশ্য হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সরু হবে
প্রস্থ ∝ λ এবং নীল আলোর λ ছোট, তাই কেন্দ্রীয় সর্বোচ্চ সরু হবে।
এ কারণেই সাদা আলোয় অপবর্তন প্যাটার্নের প্রান্ত রঙিন দেখায় — লাল সবচেয়ে বেশি ছড়ায়।
ভৌত আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।