পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীর তড়িৎ পরিবাহিতা বৃদ্ধির উদ্দেশ্যে নিয়ন্ত্রিত মাত্রায় উপযুক্ত অপদ্রব্য মেশানোর প্রক্রিয়াকে ডোপিং বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীতে সমযোজী বন্ধনের মাধ্যমে পরমাণুগুলো যুক্ত থাকে। পরম শূন্য বা নিম্ন তাপমাত্রায় এদের কোনো মুক্ত ইলেকট্রন থাকে না। কিন্তু তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তাপীয় শক্তির প্রভাবে কিছু সমযোজী বন্ধন ভেঙে যায়, ফলে মুক্ত ইলেকট্রন এবং হোলের সৃষ্টি হয়। এই মুক্ত আধান বাহকগুলো তড়িৎ পরিবহনে অংশ নেয়, যার ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অর্ধপরিবাহীর রোধ হ্রাস পায় এবং পরিবাহিতা দ্রুত বৃদ্ধি পেয়ে এটি পরিবাহীর ন্যায় আচরণ করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   প্রবাহ লাভ, $\beta = 75$

   আমরা জানি, প্রবাহ বিবর্ধক গুণক $\alpha$ এবং প্রবাহ লাভ $\beta$-এর মধ্যকার সম্পর্ক হলো:
   $\alpha = \frac{\beta}{1 + \beta}$
   $\alpha = \frac{75}{1 + 75} = \frac{75}{76} \approx 0.987$

   অতএব, ট্রানজিস্টরটির প্রবাহ বিবর্ধক গুণক $\alpha = 0.987$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   বাল্বের রোধ (আউটপুট রোধ), $R_L = 100\,\Omega$
   বাল্বটি হতে সর্বাধিক উজ্জ্বলতা পেতে প্রয়োজনীয় ন্যূনতম বিভব, $V_{\text{req}} = 220\text{ V}$
   বেস প্রবাহ, $I_B = 30\text{ mA} = 30 \times 10^{-3}\text{ A} = 0.03\text{ A}$
   প্রবাহ লাভ, $\beta = 75$

   কমন ইমিটর ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে সংগ্রাহক প্রবাহ (আউটপুট প্রবাহ),
   $I_C = \beta I_B = 75 \times 0.03\text{ A} = 2.25\text{ A}$

   এই সংগ্রাহক প্রবাহ বাল্বের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হলে বাল্বের দুই প্রান্তে প্রাপ্ত বিভব পার্থক্য,
   $V_{\text{out}} = I_C \times R_L = 2.25\text{ A} \times 100\,\Omega = 225\text{ V}$

   যেহেতু বাল্বটির দুই প্রান্তে প্রাপ্ত বিভব ($225\text{ V}$) বাল্বটির সর্বাধিক উজ্জ্বলতার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম বিভব ($220\text{ V}$)-এর চেয়ে বেশি ($V_{\text{out}} > V_{\text{req}}$),
   সুতরাং বাল্বটি হতে সর্বাধিক উজ্জ্বলতা পাওয়া যাবে।