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 ৮/৩৭
-
১৪১
একটি চিরের প্রস্থ আপতিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দ্বিগুণ হলে প্রথম ন্যূনতম কোন কোণে হবে?
- ক 45°
- খ 60°
- গ 30°
- ঘ 90°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 30°
sin θ = λa = λ2λ = 0.5
θ = 30°। -
১৪২
10 cm ব্যাসের অভিলক্ষ্যযুক্ত একটি দূরবীক্ষণে 5000 Å আলোর জন্য ন্যূনতম বিভেদন কোণ কত?
- ক 6.1 × 10⁻⁴ rad
- খ 6.1 × 10⁻⁶ rad
- গ 1.22 × 10⁻⁶ rad
- ঘ 6.1 × 10⁻⁸ rad
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 6.1 × 10⁻⁶ rad
θ = 1.22λD = 1.22 × 5 × 10⁻⁷0.1
= 6.1 × 10⁻⁶ rad। -
১৪৩
প্রতি সেন্টিমিটারে 5000 রেখাযুক্ত একটি গ্রেটিংয়ের গ্রেটিং উপাদান কত?
- ক 2 × 10⁻⁶ m
- খ 5 × 10⁻⁶ m
- গ 2 × 10⁻⁴ m
- ঘ 5 × 10⁻⁴ m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2 × 10⁻⁶ m
d = 1N = 10⁻² m5000 = 2 × 10⁻⁶ m
= 2 × 10⁻⁶ m। -
১৪৪
d = 2 × 10⁻⁶ m গ্রেটিংয়ে 5000 Å আলোর প্রথম ক্রমের অপবর্তন কোণের sin মান কত?
- ক 0.5
- খ 0.25
- গ 0.125
- ঘ 0.75
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.25
sin θ = nλd = 1 × 5 × 10⁻⁷2 × 10⁻⁶
= 0.25। -
১৪৫
d = 2 × 10⁻⁶ m গ্রেটিংয়ে 5000 Å আলোর সর্বোচ্চ কোন ক্রম পর্যন্ত পাওয়া যাবে?
- ক 2
- খ 4
- গ 5
- ঘ 8
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4
n ≤ dλ = 2 × 10⁻⁶5 × 10⁻⁷ = 4
সর্বোচ্চ ক্রম 4 (এখানে sin θ = 1, অর্থাৎ ঠিক 90°)। -
১৪৬
আলোর সমবর্তন (polarization) বলতে কী বোঝায়?
- ক আলোর বাধা ঘুরে বেঁকে যাওয়া
- খ আলোর কম্পন একটিমাত্র নির্দিষ্ট তলে সীমাবদ্ধ হওয়া
- গ দুই তরঙ্গের উপরিপাতন
- ঘ আলোর বর্ণে বিশ্লিষ্ট হওয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) আলোর কম্পন একটিমাত্র নির্দিষ্ট তলে সীমাবদ্ধ হওয়া
সাধারণ আলোতে তড়িৎ ক্ষেত্রের কম্পন সঞ্চালন দিকের লম্ব সব তলে সমানভাবে থাকে। সমবর্তনে সেই কম্পন একটিমাত্র তলে সীমাবদ্ধ হয়ে যায়।
বাধা ঘুরে বাঁকা হলো অপবর্তন, আর উপরিপাতন হলো ব্যতিচার। -
১৪৭
কোন ধরনের তরঙ্গে সমবর্তন সম্ভব?
- ক শুধু তির্যক তরঙ্গে
- খ শুধু অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গে
- গ উভয় প্রকারেই
- ঘ শুধু যান্ত্রিক তরঙ্গে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শুধু তির্যক তরঙ্গে
অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গে কম্পন সঞ্চালন দিক বরাবরই হয়, তাই "কোন তল" বেছে নেওয়ার সুযোগ নেই।
তির্যক তরঙ্গে কম্পন সঞ্চালনের লম্বে অসংখ্য তলে হতে পারে, তাই একটিকে বেছে নেওয়া যায় — সমবর্তন সম্ভব। -
১৪৮
শব্দ তরঙ্গের সমবর্তন হয় না কেন?
- ক শব্দ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ
- খ শব্দের বেগ কম
- গ শব্দ যান্ত্রিক তরঙ্গ
- ঘ শব্দের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বড়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শব্দ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ
শব্দে বাতাসের কণা সঞ্চালন দিক বরাবরই কাঁপে — এটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ।
কম্পনের কোনো পার্শ্বীয় তল না থাকায় সমবর্তন অর্থহীন। যান্ত্রিক হওয়া বা বেগ কম হওয়া এর কারণ নয় — তারে সৃষ্ট তির্যক যান্ত্রিক তরঙ্গ কিন্তু সমবর্তিত হয়। -
১৪৯
সমবর্তনের ঘটনা আলোর কোন বৈশিষ্ট্য প্রমাণ করে?
- ক আলো অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ
- খ আলো কণা
- গ আলো তির্যক তরঙ্গ
- ঘ আলোর বেগ ধ্রুব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) আলো তির্যক তরঙ্গ
সমবর্তন কেবল তির্যক তরঙ্গেই সম্ভব, তাই এটি প্রমাণ করে আলো তির্যক তরঙ্গ।
ব্যতিচার ও অপবর্তন শুধু "তরঙ্গ" প্রমাণ করে, কিন্তু তরঙ্গটি তির্যক না অনুদৈর্ঘ্য তা বলে না — সেটি বলে একমাত্র সমবর্তন। -
১৫০
অসমবর্তিত বা সাধারণ আলোতে তড়িৎ ক্ষেত্রের কম্পন কেমন থাকে?
- ক একটিমাত্র তলে সীমাবদ্ধ
- খ সঞ্চালন দিক বরাবর
- গ কোনো কম্পনই থাকে না
- ঘ সঞ্চালন দিকের লম্ব সব তলে সমানভাবে বিন্যস্ত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সঞ্চালন দিকের লম্ব সব তলে সমানভাবে বিন্যস্ত
সাধারণ উৎসের অসংখ্য পরমাণু এলোমেলো দিকে কম্পনরত আলো ছাড়ে, তাই সব দিকে কম্পন সমানভাবে ছড়ানো থাকে।
কম্পন সবসময়ই সঞ্চালন দিকের লম্বে — এটাই তির্যকতা। সমবর্তক দিয়ে এদের একটিকে বেছে নেওয়া হয়। -
১৫১
সমতল সমবর্তিত আলোতে (plane polarized light) কী ঘটে?
- ক তড়িৎ ক্ষেত্র ঘূর্ণায়মান থাকে
- খ তড়িৎ ক্ষেত্রের কম্পন একটিমাত্র নির্দিষ্ট তলে থাকে
- গ তড়িৎ ও চৌম্বক ক্ষেত্র সমান্তরাল হয়ে যায়
- ঘ কম্পনের বিস্তার শূন্য হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তড়িৎ ক্ষেত্রের কম্পন একটিমাত্র নির্দিষ্ট তলে থাকে
সমতল সমবর্তিত আলোতে E⃗ একটিমাত্র নির্দিষ্ট তলে কাঁপে এবং B⃗ তার লম্ব তলে।
E⃗ ঘুরতে থাকলে তাকে বলে বৃত্তাকার বা উপবৃত্তাকার সমবর্তন — সেটি আলাদা ধরন। -
১৫২
কম্পন তল (plane of vibration) ও সমবর্তন তল (plane of polarization) এর সম্পর্ক কী?
- ক দুইটি একই তল
- খ দুইটি পরস্পর লম্ব
- গ দুইটি ৪৫° কোণে
- ঘ দুইটির মধ্যে কোনো সম্পর্ক নেই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) দুইটি পরস্পর লম্ব
যে তলে কম্পন ঘটে তা কম্পন তল, আর তার লম্ব তলটিকে বলা হয় সমবর্তন তল।
সংজ্ঞাটি ঐতিহাসিক, তাই দুটিকে গুলিয়ে ফেলা খুব সাধারণ ভুল — মনে রাখতে হবে এরা পরস্পর লম্ব। -
১৫৩
সমবর্তক (polarizer) ও বিশ্লেষক (analyser) এর মধ্যে পার্থক্য কী?
- ক সমবর্তক কাচের, বিশ্লেষক ধাতুর
- খ কাজে পার্থক্য — প্রথমটি সমবর্তিত করে, দ্বিতীয়টি সমবর্তন পরীক্ষা করে; গঠনে একই
- গ সমবর্তক আলো শোষণ করে, বিশ্লেষক করে না
- ঘ দুইটির গঠন সম্পূর্ণ আলাদা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কাজে পার্থক্য — প্রথমটি সমবর্তিত করে, দ্বিতীয়টি সমবর্তন পরীক্ষা করে; গঠনে একই
দুইটিই একই ধরনের পোলারয়েড বা নিকল প্রিজম। শুধু ভূমিকায় পার্থক্য — সামনেরটি সমবর্তক, পিছনেরটি বিশ্লেষক।
বিশ্লেষক ঘোরালে তীব্রতা বদলায় কি না দেখেই বোঝা যায় আলো সমবর্তিত কি না। -
১৫৪
দুইটি পোলারয়েডের অক্ষ পরস্পর লম্ব করলে (crossed) নির্গত আলো কেমন হবে?
- ক অর্ধেক তীব্রতার আলো নির্গত হবে
- খ পূর্ণ তীব্রতার আলো নির্গত হবে
- গ কোনো আলো নির্গত হবে না
- ঘ আলো বেঁকে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কোনো আলো নির্গত হবে না
ম্যালুসের সূত্রে I = I₀ cos²θ — θ = 90° হলে cos 90° = 0, তাই I = 0।
প্রথম পোলারয়েড থেকে বেরোনো কম্পনের দিক দ্বিতীয়টির অক্ষের লম্ব হওয়ায় কোনো উপাংশই পার হতে পারে না — সম্পূর্ণ অন্ধকার। -
১৫৫
প্রতিফলনের মাধ্যমে সমবর্তন সম্পর্কে কোনটি সঠিক?
- ক যেকোনো কোণে প্রতিফলিত রশ্মি সম্পূর্ণ সমবর্তিত
- খ প্রতিফলনে কখনো সমবর্তন হয় না
- গ নির্দিষ্ট আপতন কোণে প্রতিফলিত রশ্মি সম্পূর্ণ সমতল সমবর্তিত হয়
- ঘ শুধু লম্ব আপতনে সমবর্তন হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) নির্দিষ্ট আপতন কোণে প্রতিফলিত রশ্মি সম্পূর্ণ সমতল সমবর্তিত হয়
একটি নির্দিষ্ট আপতন কোণে — সমবর্তন কোণ বা ব্রুস্টার কোণে — প্রতিফলিত রশ্মি সম্পূর্ণ সমতল সমবর্তিত হয়।
অন্য কোণে তা আংশিক সমবর্তিত। লম্ব আপতনে (0°) কোনো সমবর্তন হয় না। -
১৫৬
ব্রুস্টার কোণে প্রতিসরিত রশ্মিটি কেমন থাকে?
- ক সম্পূর্ণ সমবর্তিত
- খ সম্পূর্ণ অসমবর্তিত
- গ আংশিক সমবর্তিত
- ঘ শূন্য তীব্রতার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) আংশিক সমবর্তিত
ব্রুস্টার কোণে প্রতিফলিত রশ্মি সম্পূর্ণ সমবর্তিত হলেও প্রতিসরিত রশ্মি কেবল আংশিক সমবর্তিত।
কারণ আপতিত আলোর বেশিরভাগ শক্তিই প্রতিসরিত হয়ে যায়, এবং তাতে দুই দিকের কম্পনই থেকে যায়। -
১৫৭
দ্বি-প্রতিসরণ (double refraction) কী?
- ক আলো দুইবার প্রতিফলিত হওয়া
- খ কিছু স্ফটিকে একটি আপতিত রশ্মি দুইটি প্রতিসরিত রশ্মিতে বিভক্ত হওয়া
- গ দুই মাধ্যমে একসাথে প্রতিসরণ
- ঘ একটি রশ্মি দুইবার বেঁকে যাওয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কিছু স্ফটিকে একটি আপতিত রশ্মি দুইটি প্রতিসরিত রশ্মিতে বিভক্ত হওয়া
ক্যালসাইট বা কোয়ার্টজের মতো স্ফটিকে একটিমাত্র আপতিত রশ্মি ভেতরে ঢুকে দুইটি প্রতিসরিত রশ্মিতে ভাগ হয়ে যায় — সাধারণ (O) ও অসাধারণ (E) রশ্মি।
এজন্য ক্যালসাইটের ভেতর দিয়ে লেখা দেখলে দুইটি প্রতিবিম্ব দেখা যায়। -
১৫৮
দ্বি-প্রতিসরণে সাধারণ (ordinary) রশ্মির বৈশিষ্ট্য কোনটি?
- ক এটি স্নেলের সূত্র মেনে চলে এবং সব দিকে একই বেগে চলে
- খ এটি স্নেলের সূত্র মানে না
- গ এটি সমবর্তিত হয় না
- ঘ এর বেগ দিকভেদে বদলায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) এটি স্নেলের সূত্র মেনে চলে এবং সব দিকে একই বেগে চলে
সাধারণ রশ্মি (O-ray) স্নেলের সূত্র মেনে চলে এবং স্ফটিকের ভেতর সব দিকে একই বেগে চলে, তাই এর প্রতিসরাঙ্ক ধ্রুব।
অসাধারণ রশ্মি (E-ray) স্নেলের সূত্র মানে না ও দিকভেদে ভিন্ন বেগে চলে। দুইটিই সমতল সমবর্তিত, তবে পরস্পর লম্ব তলে। -
১৫৯
নিকল প্রিজম কী কাজে ব্যবহৃত হয়?
- ক আলোর বিচ্ছুরণ ঘটাতে
- খ আলোর বেগ মাপতে
- গ ব্যতিচার ডোরা তৈরি করতে
- ঘ সমবর্তিত আলো তৈরি ও শনাক্ত করতে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সমবর্তিত আলো তৈরি ও শনাক্ত করতে
নিকল প্রিজমে ক্যালসাইট স্ফটিককে বিশেষ কোণে কেটে কানাডা বালসাম দিয়ে জোড়া হয়। সাধারণ রশ্মি পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনে সরে যায়, শুধু অসাধারণ রশ্মি বেরিয়ে আসে।
ফলে নির্গত আলো সম্পূর্ণ সমতল সমবর্তিত — এটি সমবর্তক ও বিশ্লেষক দুই কাজেই চলে। -
১৬০
পোলারয়েড কীভাবে আলোকে সমবর্তিত করে?
- ক সারিবদ্ধ অণু এক দিকের কম্পন শোষণ করে, লম্ব দিকেরটি পার হতে দেয়
- খ এটি আলোকে প্রতিফলিত করে
- গ এটি আলোকে বিচ্ছুরিত করে
- ঘ এটি আলোর বেগ কমিয়ে দেয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সারিবদ্ধ অণু এক দিকের কম্পন শোষণ করে, লম্ব দিকেরটি পার হতে দেয়
পোলারয়েড শিটে লম্বা শৃঙ্খল অণুগুলো একই দিকে সাজানো থাকে। এই অণুবরাবর কম্পনকারী উপাংশ শোষিত হয় আর লম্ব উপাংশ পার হয়ে যায় — একে বলে ডাইক্রোইজম।
তাই অসমবর্তিত আলোর অর্ধেক তীব্রতা পার হয় এবং তা সমতল সমবর্তিত হয়।
ভৌত আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।