তরঙ্গ — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৯ম অধ্যায়। এখানে ৬৪২টি 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।
৬৪২ প্রশ্ন
১ম পত্র
অধ্যায় ৯
পাতা ১৪/৩৩
-
২৬১
একটি বদ্ধ নলে তৃতীয় হারমোনিকে কতটি সুস্পন্দ ও নিস্পন্দ বিন্দু থাকবে?
- ক 3টি সুস্পন্দ ও 3টি নিস্পন্দ
- খ 1টি সুস্পন্দ ও 2টি নিস্পন্দ
- গ 3টি সুস্পন্দ ও 2টি নিস্পন্দ
- ঘ 2টি সুস্পন্দ ও 2টি নিস্পন্দ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2টি সুস্পন্দ ও 2টি নিস্পন্দ
বদ্ধ নলের ৩য় হারমোনিকে L = 3λ4
বন্ধ প্রান্তে নিস্পন্দ, খোলা প্রান্তে সুস্পন্দ। 3λ4 দৈর্ঘ্যে পালা করে বসে:
নিস্পন্দ (বন্ধ প্রান্ত) → সুস্পন্দ → নিস্পন্দ → সুস্পন্দ (খোলা প্রান্ত)
⟹ 2টি সুস্পন্দ ও 2টি নিস্পন্দ
সাধারণ নিয়ম: বদ্ধ নলের (2n − 1)-তম হারমোনিকে nটি করে সুস্পন্দ ও নিস্পন্দ থাকে। -
২৬২
একটি বিন্দু উৎস থেকে দূরত্ব 3 গুণ করা হলে শব্দের তীব্রতা আগের কত অংশ হবে?
- ক 13
- খ 19
- গ 16
- ঘ 9 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 19
বিন্দু উৎস থেকে শব্দ গোলকীয়ভাবে ছড়ায় ⟹ I = P4πr2 ⟹ I ∝ 1r2
r 3 গুণ ⟹ I 19 অংশ
ক্ষমতা একই থাকে, শুধু বড় গোলকের পৃষ্ঠে ছড়িয়ে পড়ে — ক্ষেত্রফল r2 হারে বাড়ে বলেই বিপরীত বর্গীয় সূত্র। -
২৬৩
একটি শব্দের তীব্রতা 10−6 W m−2। তীব্রতা লেভেল কত? (I0 = 10−12 W m−2)
- ক 60 dB
- খ 6 dB
- গ 600 dB
- ঘ 120 dB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 60 dB
β = 10 log10 II0
= 10 log 10−610−12 = 10 log 106
= 10 × 6 = 60 dB
10 গুণটি ভুলে গেলে উত্তর আসত 6 dB (bel এককে) — ডেসিবেল মানেই bel-এর দশ ভাগের এক ভাগ। -
২৬৪
একটি শব্দের তীব্রতা 100 গুণ বাড়ালে তার তীব্রতা লেভেল কত বাড়বে?
- ক 100 dB
- খ 2 dB
- গ 20 dB
- ঘ 40 dB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 20 dB
Δβ = 10 log I2I1 = 10 log 100
= 10 × 2 = 20 dB
কাজের নিয়ম: তীব্রতা 10 গুণ ⟹ +10 dB; 100 গুণ ⟹ +20 dB; 1000 গুণ ⟹ +30 dB
ডেসিবেল স্কেল লগারিদমিক — তাই তীব্রতার বিশাল পরিবর্তনেও লেভেল অল্প বাড়ে। -
২৬৫
একটি উৎসের তীব্রতা লেভেল 70 dB। ঠিক একই রকম আরেকটি উৎস পাশে বসালে মোট তীব্রতা লেভেল কত হবে?
- ক 140 dB
- খ 80 dB
- গ প্রায় 73 dB
- ঘ 70 dB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) প্রায় 73 dB
তীব্রতা দ্বিগুণ হয় (অসংগত উৎস, তাই সরাসরি যোগ)
Δβ = 10 log 2 = 10 × 0.301 = 3.01 ≈ 3 dB
নতুন লেভেল = 70 + 3 = 73 dB
মনে রাখো: ডেসিবেল যোগ করা যায় না। দুইটি সমান উৎস মানে সবসময় +3 dB, দশটি মানে +10 dB।
এ কারণেই শব্দদূষণ অর্ধেক করতে হলে অর্ধেক উৎস বন্ধ করলে মাত্র 3 dB কমে। -
২৬৬
একটি বিন্দু উৎস থেকে দূরত্ব দ্বিগুণ করলে তীব্রতা লেভেল কত কমবে?
- ক প্রায় 6 dB
- খ 3 dB
- গ 10 dB
- ঘ 20 dB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) প্রায় 6 dB
I ∝ 1r2 ⟹ দূরত্ব দ্বিগুণে তীব্রতা 14 অংশ
Δβ = 10 log 14 = −10 × 0.602 = −6.02 dB
⟹ লেভেল প্রায় 6 dB কমবে
মনে রাখার সহজ রূপ: দূরত্ব দ্বিগুণ = −6 dB, দশগুণ = −20 dB। -
২৬৭
একটি শব্দ তরঙ্গের বিস্তার 3 গুণ করা হলে তার তীব্রতা কত গুণ হবে?
- ক 3 গুণ
- খ 6 গুণ
- গ 27 গুণ
- ঘ 9 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 9 গুণ
I ∝ A2
A 3 গুণ ⟹ I = 32 = 9 গুণ
পূর্ণ রাশি: I = 2π2f2A2ρv — বিস্তার ও কম্পাঙ্ক দুইটিই বর্গ হয়ে আসে।
তীব্রতা লেভেলের হিসাবে এটি হতো 10 log 9 ≈ 9.5 dB বৃদ্ধি। -
২৬৮
দুইটি শব্দের তীব্রতা লেভেল যথাক্রমে 40 dB ও 60 dB। তাদের তীব্রতার অনুপাত কত?
- ক 1 : 20
- খ 1 : 100
- গ 2 : 3
- ঘ 1 : 1000
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1 : 100
Δβ = 60 − 40 = 20 dB
20 = 10 log I2I1 ⟹ log I2I1 = 2
I2I1 = 100 ⟹ অনুপাত 1 : 100
লেভেলের অনুপাত (40 : 60 = 2 : 3) কখনোই তীব্রতার অনুপাত নয় — এটিই সবচেয়ে সাধারণ ভুল। -
২৬৯
একটি বিন্দু উৎস 40π W ক্ষমতায় শব্দ বিকিরণ করছে। উৎস থেকে 10 m দূরে শব্দের তীব্রতা কত?
- ক 0.4 W m−2
- খ 1 W m−2
- গ 0.1 W m−2
- ঘ 0.01 W m−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.1 W m−2
I = P4πr2 = 40π4π × 100
= 40400 = 0.1 W m−2
π উপরে-নিচে কেটে যায় বলেই সংখ্যাগুলো এত সহজ — এ ধরনের প্রশ্নে ক্ষমতায় π রাখা হয় ইচ্ছা করেই। -
২৭০
শব্দের তীব্রতার মাত্রা কোনটি?
- ক ML2T−3
- খ MLT−3
- গ MT−3
- ঘ ML−1T−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) MT−3
তীব্রতা = ক্ষমতাক্ষেত্রফল = ML2T−3L2 = MT−3
একক: W m−2
ML2T−3 হলো ক্ষমতার মাত্রা, আর ML−1T−2 হলো চাপের — কাছাকাছি দেখতে হলেও তিনটি সম্পূর্ণ ভিন্ন রাশি।
তীব্রতা লেভেল β কিন্তু মাত্রাহীন, কারণ সেটি দুই তীব্রতার অনুপাতের লগারিদম। -
২৭১
একটি শব্দ উৎস থেকে 2 m দূরে তীব্রতা লেভেল 80 dB। কত দূরত্বে তীব্রতা লেভেল 60 dB হবে?
- ক 4 m
- খ 8 m
- গ 40 m
- ঘ 20 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 20 m
Δβ = 80 − 60 = 20 dB ⟹ তীব্রতা কমেছে 100 গুণ
I ∝ 1r2 ⟹ I1I2 = (r2r1)2 = 100
r2r1 = 10 ⟹ r2 = 10 × 2 = 20 m
দুই ধাপের প্রশ্ন: আগে ডেসিবেলকে তীব্রতার অনুপাতে বদলাতে হবে (লগারিদম উল্টে), তারপর বিপরীত বর্গীয় সূত্র (বর্গমূল)।
সরাসরি 8060 জাতীয় অনুপাত ধরলেই ফাঁদে পড়তে হয়। -
২৭২
কোনো বস্তু t সময়ে N সংখ্যক কম্পন সম্পন্ন করলে এর কম্পাঙ্ক কত হবে?
- ক f =tN
- খ f =Nt
- গ f = Nt
- ঘ কোনটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) f =Nt
কম্পাঙ্ক = একক সময়ে সম্পন্ন কম্পন সংখ্যা, তাই t সময়ে N সংখ্যক কম্পন হলে f = Nt। -
২৭৩
একটি পূর্ণকম্পনে T সময়ে দশার পরিবর্তন 2π হলে কৌণিক কম্পাঙ্ক কত হবে?
- ক ω = 2πT
- খ ω = 2πf
- গ ω =2πf
- ঘ ω =T2π
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ω = 2πf
পূর্ণ কম্পনে (পর্যায়কাল T) দশা পরিবর্তন হয় 2π, তাই কৌণিক কম্পাঙ্ক ω = 2π/T = 2πf (যেহেতু f = 1/T)। -
২৭৪
কোনো তরঙ্গের কম্পাঙ্ক f এবং পর্যায়কাল T হলে এদের মধ্যে সম্পর্ক—
- ক T =1f
- খ T = f
- গ T =1f2
- ঘ f =1T2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) T =1f
পর্যায়কাল ও কম্পাঙ্ক একে অপরের ব্যস্তানুপাতিক: T = 1f। -
২৭৫
নিম্নোক্ত তরঙ্গের কোনটি অনুপ্রস্থ তরঙ্গ নয়?
- ক পানি তরঙ্গ
- খ শব্দ তরঙ্গ
- গ আলোক তরঙ্গ
- ঘ বেতার তরঙ্গ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) শব্দ তরঙ্গ
পানি তরঙ্গ, আলোক তরঙ্গ ও বেতার তরঙ্গ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ; কিন্তু শব্দ তরঙ্গ লম্বিক (অনুদৈর্ঘ্য) তরঙ্গ, তাই এটি অনুপ্রস্থ নয়। -
২৭৬
নিচের কোনটি কম্পাঙ্কের একক?
- ক m
- খ cm
- গ rad
- ঘ Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Hz
কম্পাঙ্কের একক Hz (হার্জ); m, cm দৈর্ঘ্যের একক আর rad কৌণিক পরিমাপের একক। -
২৭৭
নিচের কোনটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একক নয়?
- ক m
- খ cm
- গ μm
- ঘ Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Hz
Hz কম্পাঙ্কের একক, দৈর্ঘ্যের একক নয়; m, cm, μm সবই দৈর্ঘ্যের একক তাই তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রকাশ করতে পারে। -
২৭৮
কোনো তরঙ্গের ওপর সমদশাসম্পন্ন কণাগুলোর গতিপথকে কী বলে?
- ক তরঙ্গদৈর্ঘ্য
- খ কম্পাঙ্ক
- গ বিস্তার
- ঘ তরঙ্গমুখ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) তরঙ্গমুখ
তরঙ্গের ওপর অবস্থিত সমদশাসম্পন্ন বিন্দুগুলোর সংযোগ পৃষ্ঠ (গতিপথ)-কে তরঙ্গমুখ বলে। -
২৭৯
যে তরঙ্গ মাধ্যমের কণাগুলোর কম্পনের দিকের সাথে সমকোণে অগ্রসর হয় তাকে কী বলে?
- ক দীর্ঘল তরঙ্গ
- খ তরঙ্গদৈর্ঘ্য
- গ আড় তরঙ্গ
- ঘ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) আড় তরঙ্গ
মাধ্যমের কণা তরঙ্গের অগ্রগতির দিকের সাথে সমকোণে কম্পিত হলে তাকে আড় (অনুপ্রস্থ) তরঙ্গ বলে। -
২৮০
আড় তরঙ্গ চেনা যাবে নিচের কোন বৈশিষ্ট্য দ্বারা?
- ক অপবর্তন
- খ সমবর্তন
- গ ব্যতিচার
- ঘ প্রতিফলন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সমবর্তন
শুধু আড় (অনুপ্রস্থ) তরঙ্গকেই সমবর্তিত করা যায়; তাই সমবর্তন ধর্ম দেখেই আড় তরঙ্গ শনাক্ত করা হয়।
তরঙ্গ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।