পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Jashore Board • যশোর বোর্ড ২০২১

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উপরের চিত্রে ইয়ং- এর দ্বিচিড় পরীক্ষার একটি ব্যবস্থা দেখানো হয়েছে, যেখানে S₁ ও S₂ দু'টি সুসংগত উৎস।

  1. ক)

    তরঙ্গ মুখ কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    আলোর ব্যতিচারে সুসংগত আলোক উৎস ব্যহার করা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল পট্টি হতে তৃতীয় ক্রমের উজ্জ্বল পট্টির দূরত্ব নির্ণয় করো।

    (3)
  4. ঘ)

    যদি চিড়দ্বয় হতে পর্দার দূরত্ব অর্ধেক করা হয়, তাহলে পরপর দু'টি উজ্জ্বল পট্টির ব্যবধান বর্তমান পট্টির প্রস্থের সমান হবে কিনা? গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোনো তরঙ্গের সমদশাসম্পন্ন কণাগুলোর গতিপথ বা অবস্থান যে তলে অবস্থান করে, তাকে তরঙ্গমুখ বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    আলোর স্থায়ী ব্যতিচার প্যাটার্ন বা নকশা পাওয়ার জন্য সুসংগত আলোক উৎস ব্যবহার করা হয়।

    দুটি উৎস থেকে নির্গত আলোক তরঙ্গের মধ্যে যদি দশা পার্থক্য শূন্য বা সময়ের সাথে সর্বদা ধ্রুব থাকে, তবে তাদেরকে সুসংগত উৎস বলে। যদি উৎসগুলো সুসংগত না হয়, তবে সময়ের সাথে সাথে তরঙ্গদ্বয়ের মধ্যকার দশা পার্থক্য অনবরত পরিবর্তিত হবে। ফলে পর্দার যেকোনো বিন্দুতে পর্যায়ক্রমে উজ্জ্বল ও অন্ধকার অবস্থা খুব দ্রুত পরিবর্তিত হতে থাকবে এবং চোখের দৃষ্টিস্থায়িত্বের কারণে ব্যতিচার নকশা স্থায়ীভাবে দেখা যাবে না। তাই স্থায়ী ও সুস্পষ্ট ব্যতিচার সৃষ্টির জন্য সুসংগত আলোক উৎস আবশ্যক।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপক হতে পাই,
    আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ=5800 A˚=5800×10−10 m=5.8×10−7 m\lambda = 5800\text{ \AA} = 5800 \times 10^{-10}\text{ m} = 5.8 \times 10^{-7}\text{ m}
    চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, a=2 mm=2×10−3 ma = 2\text{ mm} = 2 \times 10^{-3}\text{ m}
    চিড় হতে পর্দার দূরত্ব, D=1 mD = 1\text{ m}
    ক্রম, n=3n = 3

    আমরা জানি,
    কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল পট্টি হতে nn-তম উজ্জ্বল পট্টির দূরত্ব,
    xn=nλDax_n = \frac{n\lambda D}{a}

    ∴x3=3×5.8×10−7×12×10−3 m\therefore x_3 = \frac{3 \times 5.8 \times 10^{-7} \times 1}{2 \times 10^{-3}}\text{ m}
    =8.7×10−4 m=0.87 mm= 8.7 \times 10^{-4}\text{ m} = 0.87\text{ mm}

    অতএব, কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল পট্টি হতে তৃতীয় ক্রমের উজ্জ্বল পট্টির দূরত্ব 0.87 mm0.87\text{ mm} বা 8.7×10−4 m8.7 \times 10^{-4}\text{ m}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপক অনুসারে,
    আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ=5.8×10−7 m\lambda = 5.8 \times 10^{-7}\text{ m}
    চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, a=2 mm=2×10−3 ma = 2\text{ mm} = 2 \times 10^{-3}\text{ m}
    চিড় হতে পর্দার আদি দূরত্ব, D=1 mD = 1\text{ m}

    বর্তমান অবস্থায় একটি উজ্জ্বল বা অন্ধকার পট্টির প্রস্থ,
    β=λD2a\beta = \frac{\lambda D}{2a}
    ⇒β=5.8×10−7×12×2×10−3 m=1.45×10−4 m\Rightarrow \beta = \frac{5.8 \times 10^{-7} \times 1}{2 \times 2 \times 10^{-3}}\text{ m} = 1.45 \times 10^{-4}\text{ m}

    এখন, চিড়দ্বয় হতে পর্দার দূরত্ব অর্ধেক করা হলে নতুন দূরত্ব,
    D′=D2=12 m=0.5 mD' = \frac{D}{2} = \frac{1}{2}\text{ m} = 0.5\text{ m}

    এই পরিবর্তিত অবস্থায় পরপর দু'টি উজ্জ্বল পট্টির ব্যবধান (বা ডোরা ব্যবধান),
    Δx′=λD′a\Delta x' = \frac{\lambda D'}{a}
    ⇒Δx′=λ×(D/2)a=λD2a\Rightarrow \Delta x' = \frac{\lambda \times (D/2)}{a} = \frac{\lambda D}{2a}
    ⇒Δx′=5.8×10−7×0.52×10−3 m=1.45×10−4 m\Rightarrow \Delta x' = \frac{5.8 \times 10^{-7} \times 0.5}{2 \times 10^{-3}}\text{ m} = 1.45 \times 10^{-4}\text{ m}

    দেখা যাচ্ছে যে, Δx′=β=1.45×10−4 m\Delta x' = \beta = 1.45 \times 10^{-4}\text{ m}।

    সুতরাং, চিড়দ্বয় হতে পর্দার দূরত্ব অর্ধেক করা হলে পরপর দু'টি উজ্জ্বল পট্টির ব্যবধান বর্তমান পট্টির প্রস্থের সমান হবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন