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 ৯/৩৭
-
১৬১
বিক্ষেপণের (scattering) ফলে আকাশের আলোর কী হয়?
- ক আংশিক সমবর্তিত হয়ে যায়
- খ সম্পূর্ণ অসমবর্তিত থাকে
- গ বেগ কমে যায়
- ঘ কম্পাঙ্ক বদলে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) আংশিক সমবর্তিত হয়ে যায়
বায়ুর অণু আপতিত আলোকে বিক্ষিপ্ত করার সময় নির্দিষ্ট দিকে কেবল কিছু কম্পন-দিক টিকে থাকে, তাই বিক্ষিপ্ত আলো আংশিক সমবর্তিত হয়।
সূর্য থেকে ৯০° কোণে আকাশের আলো সবচেয়ে বেশি সমবর্তিত — এটি সমবর্তনের প্রাকৃতিক উদাহরণ। -
১৬২
আলোক সক্রিয়তা (optical activity) কাকে বলে?
- ক কিছু পদার্থের মধ্য দিয়ে গেলে সমবর্তিত আলোর কম্পন তল ঘুরে যাওয়া
- খ আলোর তীব্রতা বেড়ে যাওয়া
- গ আলোর বর্ণ বদলে যাওয়া
- ঘ আলোর বেগ বেড়ে যাওয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) কিছু পদার্থের মধ্য দিয়ে গেলে সমবর্তিত আলোর কম্পন তল ঘুরে যাওয়া
চিনির দ্রবণ, টারপেনটাইন বা কোয়ার্টজের মধ্য দিয়ে সমতল সমবর্তিত আলো গেলে তার কম্পন তল একটি কোণে ঘুরে যায় — এটিই আলোক সক্রিয়তা।
ডান দিকে ঘোরালে দক্ষিণাবর্তী, বাঁ দিকে ঘোরালে বামাবর্তী পদার্থ। -
১৬৩
পোলারিমিটার যন্ত্র দিয়ে কী মাপা হয়?
- ক আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য
- খ আলোর বেগ
- গ ব্যতিচার ডোরার প্রস্থ
- ঘ আলোক সক্রিয় দ্রবণের ঘূর্ণন কোণ, যা থেকে ঘনমাত্রা বের করা যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আলোক সক্রিয় দ্রবণের ঘূর্ণন কোণ, যা থেকে ঘনমাত্রা বের করা যায়
পোলারিমিটারে সমবর্তক ও বিশ্লেষকের মাঝে দ্রবণ রেখে কম্পন তলের ঘূর্ণন কোণ মাপা হয়।
ঘূর্ণন কোণ ঘনমাত্রা ও দ্রবণের দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক, তাই চিনি শিল্পে ঘনমাত্রা নির্ণয়ে (স্যাকারিমিটার) এটি ব্যবহৃত হয়। -
১৬৪
সমবর্তিত আলো শনাক্ত করার সহজ উপায় কী?
- ক আলোর বর্ণ পরীক্ষা করা
- খ একটি পোলারয়েড ঘুরিয়ে তীব্রতা বদলায় কি না দেখা
- গ আলোর বেগ মাপা
- ঘ পর্দায় ছায়া ফেলা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) একটি পোলারয়েড ঘুরিয়ে তীব্রতা বদলায় কি না দেখা
সমবর্তিত আলোর সামনে পোলারয়েড ঘোরালে তীব্রতা সর্বোচ্চ থেকে শূন্য পর্যন্ত বদলায়।
অসমবর্তিত আলোতে ঘোরালেও তীব্রতা অপরিবর্তিত থাকে; আংশিক সমবর্তিত হলে তীব্রতা বদলায় কিন্তু কখনো শূন্য হয় না। -
১৬৫
ব্যতিচার, অপবর্তন ও সমবর্তনের মধ্যে কোনটি আলোর তির্যকতা প্রমাণ করে?
- ক শুধু সমবর্তন
- খ শুধু ব্যতিচার
- গ শুধু অপবর্তন
- ঘ তিনটিই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শুধু সমবর্তন
ব্যতিচার ও অপবর্তন প্রমাণ করে আলো তরঙ্গ, কিন্তু কোন ধরনের তরঙ্গ তা বলে না।
একমাত্র সমবর্তন প্রমাণ করে আলো তির্যক তরঙ্গ — কারণ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গে সমবর্তন অসম্ভব। -
১৬৬
ব্রুস্টারের সূত্র কোনটি?
- ক n = tan θp
- খ n = sin θp
- গ n = cos θp
- ঘ n = cot θp
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) n = tan θp
সমবর্তন কোণে (ব্রুস্টার কোণ θp) প্রতিফলিত রশ্মি সম্পূর্ণ সমবর্তিত হয় এবং
n = tan θp
এখানে n হলো প্রতিফলক মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক। -
১৬৭
ব্রুস্টার কোণে প্রতিফলিত ও প্রতিসরিত রশ্মির মধ্যবর্তী কোণ কত?
- ক 90°
- খ 45°
- গ 180°
- ঘ 60°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 90°
ব্রুস্টার কোণে প্রতিফলিত ও প্রতিসরিত রশ্মি পরস্পর লম্ব হয়ে যায়।
এ কারণেই θp + r = 90°, এবং স্নেলের সূত্রে বসিয়ে n = tan θp পাওয়া যায়। কম্পনের যে উপাংশ প্রতিফলিত দিকের সমান্তরাল হতো, তা প্রতিফলিত হতে পারে না। -
১৬৮
ব্রুস্টার কোণে আপতিত হলে প্রতিসরণ কোণ কত হয়?
- ক 90° − θp
- খ θp
- গ 90°
- ঘ 2θp
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 90° − θp
প্রতিফলিত ও প্রতিসরিত রশ্মি লম্ব হওয়ায় θp + r = 90°
তাই r = 90° − θp। যেমন θp = 60° হলে r = 30°। -
১৬৯
মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক বাড়লে ব্রুস্টার কোণের কী হয়?
- ক কমে যায়
- খ বেড়ে যায়
- গ অপরিবর্তিত থাকে
- ঘ শূন্য হয়ে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বেড়ে যায়
n = tan θp — 0° থেকে 90° এর মধ্যে tan একটি বর্ধমান অপেক্ষক।
তাই n বাড়লে θpও বাড়ে। পানির (1.33) জন্য প্রায় 53°, কাচের (1.5) জন্য প্রায় 56°। -
১৭০
ম্যালুসের সূত্র কোনটি?
- ক I = I₀ cos²θ
- খ I = I₀ cos θ
- গ I = I₀ sin²θ
- ঘ I = I₀ tan²θ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) I = I₀ cos²θ
সমতল সমবর্তিত আলো বিশ্লেষকের মধ্য দিয়ে গেলে
I = I₀ cos²θ
এখানে θ হলো সমবর্তক ও বিশ্লেষকের অক্ষের মধ্যবর্তী কোণ। বিস্তার cos θ গুণিতক হয়, আর তীব্রতা বিস্তারের বর্গ — তাই cos²θ। -
১৭১
ম্যালুসের সূত্র কোন ধরনের আলোর জন্য প্রযোজ্য?
- ক যেকোনো অসমবর্তিত আলোর জন্য
- খ সমতল সমবর্তিত আলোর জন্য
- গ শুধু সাদা আলোর জন্য
- ঘ শুধু লেজার আলোর জন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সমতল সমবর্তিত আলোর জন্য
ম্যালুসের সূত্র প্রযোজ্য যখন বিশ্লেষকে আপতিত আলোটি ইতিমধ্যেই সমতল সমবর্তিত।
অসমবর্তিত আলো প্রথম পোলারয়েডে পড়লে সবসময় অর্ধেক তীব্রতা পার হয় — সেখানে θ-এর কোনো ভূমিকা নেই। -
১৭২
অসমবর্তিত আলো একটি পোলারয়েডে পড়লে নির্গত আলোর তীব্রতা কত হয়?
- ক আপতিত তীব্রতার সমান
- খ আপতিত তীব্রতার অর্ধেক
- গ আপতিত তীব্রতার এক-চতুর্থাংশ
- ঘ শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) আপতিত তীব্রতার অর্ধেক
অসমবর্তিত আলোতে সব কম্পন-দিক সমানভাবে থাকে, তাই cos²θ এর গড় মান 12।
ফলে নির্গত তীব্রতা I₀2 এবং আলোটি সমতল সমবর্তিত হয়ে যায়। -
১৭৩
দুইটি ক্রস (৯০°) পোলারয়েডের মাঝে তৃতীয় একটি পোলারয়েড ৪৫° কোণে বসালে কী হবে?
- ক কোনো আলোই নির্গত হবে না
- খ পূর্ণ তীব্রতার আলো নির্গত হবে
- গ কিছু আলো নির্গত হবে
- ঘ আলো বেঁকে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কিছু আলো নির্গত হবে
মাঝেরটি না থাকলে আলো শূন্য। কিন্তু ৪৫° এ বসালে প্রথমটির পর I₀2, মাঝেরটির পর তার cos²45° = অর্ধেক, আবার শেষেরটির পর আরও অর্ধেক।
ফলে I₀8 তীব্রতার আলো নির্গত হয় — সমবর্তনের একটি চমকপ্রদ ফলাফল। -
১৭৪
ম্যালুসের সূত্রে θ = 90° হলে নির্গত তীব্রতা কত?
- ক I₀
- খ I₀2
- গ I₀4
- ঘ শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) শূন্য
I = I₀ cos²90° = I₀ × 0
= শূন্য — এটিই ক্রস পোলারয়েডের অবস্থা, সম্পূর্ণ অন্ধকার। -
১৭৫
সমবর্তক ও বিশ্লেষকের অক্ষ সমান্তরাল হলে নির্গত তীব্রতা কেমন হয়?
- ক সর্বোচ্চ
- খ শূন্য
- গ অর্ধেক
- ঘ এক-চতুর্থাংশ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সর্বোচ্চ
θ = 0° হলে cos²0° = 1, তাই I = I₀ — সর্বোচ্চ।
বিশ্লেষক ঘোরাতে ঘোরাতে ৯০° এ গেলে তীব্রতা শূন্যে নেমে আসে; এক পূর্ণ ঘূর্ণনে দুইবার সর্বোচ্চ ও দুইবার শূন্য পাওয়া যায়। -
১৭৬
একটি মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক √3 হলে ব্রুস্টার কোণ কত?
- ক 30°
- খ 45°
- গ 90°
- ঘ 60°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 60°
tan θp = n = √3 = 1.732
θp = tan⁻¹(√3) = 60°। -
১৭৭
একটি কাচের ব্রুস্টার কোণ 60° হলে প্রতিসরাঙ্ক কত?
- ক 1.414
- খ 1.5
- গ 0.577
- ঘ 1.732
-
১৭৮
ব্রুস্টার কোণ 60° হলে ওই মাধ্যমে প্রতিসরণ কোণ কত?
- ক 60°
- খ 45°
- গ 30°
- ঘ 90°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 30°
ব্রুস্টার কোণে প্রতিফলিত ও প্রতিসরিত রশ্মি লম্ব, তাই
r = 90° − 60° = 30°। -
১৭৯
সমতল সমবর্তিত আলো একটি বিশ্লেষকে 60° কোণে পড়লে নির্গত তীব্রতা কত?
- ক I₀2
- খ I₀8
- গ 3I₀4
- ঘ I₀4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) I₀4
I = I₀ cos²60° = I₀ × (0.5)²
= I₀4। -
১৮০
সমতল সমবর্তিত আলো একটি বিশ্লেষকে 30° কোণে পড়লে নির্গত তীব্রতা আপতিত তীব্রতার কত অংশ?
- ক 0.25
- খ 0.75
- গ 0.5
- ঘ 0.87
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.75
cos 30° = √32 → cos²30° = 34
অর্থাৎ 0.75 বা 3I₀4।
ভৌত আলোকবিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।