পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Barishal Board • বরিশাল বোর্ড ২০২১

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

পদার্থবিজ্ঞান ল্যাবে 'একদল শিক্ষার্থী ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় পর্দা থেকে। m দূরত্বে দুটি চিড় স্থাপন করল। চিড়-দ্বয়ের মধ্যবর্তী ব্যবধান 4 × 10-4m। তার লাল আলো ব্যবহার করে পর্দার উপর 40টি ডোরা সৃষ্টি করল। পরে সবুজ ও নীল আলো ব্যবহার করল। lr = 6200 Å, lg = 4950 Å থেকে 5700 Å পর্যন্ত lB 4500 Å থেকে 4950 Å পর্যন্ত।

  1. ক)

    তরঙ্গ মুখ কী?

    (1)
  2. খ)

    রান্নার কাজে মাইক্রো তরা ব্যবহার করা হয় কেন?

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকে লাল আলোর ক্ষেত্রে ডোরার প্রস্থ নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    শিক্ষার্থীরা যদি আরও 20টি ডোরা বেশি পেতে চায় তাহলে কোন বর্ণের আলো ব্যবহার করতে হবে? গাণিতিক ব্যাখ্যা দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোনো তরঙ্গের একই দশাসম্পন্ন কণাগুলোর গতিপথ বা উপরিভাগকে তরঙ্গমুখ বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    মাইক্রোওয়েভের তরঙ্গদৈর্ঘ্য তুলনামূলকভাবে বড় এবং এর কম্পাঙ্ক পানির অণুর প্রাকৃতিক কম্পাঙ্কের কাছাকাছি হয়। ফলে খাদ্যদ্রব্যের মধ্যকার পানির অণুগুলো অনুরণনের মাধ্যমে মাইক্রোওয়েভ শক্তি দ্রুত শোষণ করে অত্যন্ত দ্রুত উত্তপ্ত হয়ে ওঠে। এতে খাদ্যবস্তুর ভেতর ও বাইরে সমভাবে ও খুব কম সময়ে রান্নার কাজ সম্পন্ন হয়। তাই রান্নার কাজে মাইক্রোওয়েভ ওভেন বা মাইক্রো তরঙ্গ ব্যবহার করা হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপক অনুসারে,
    চিড় থেকে পর্দার দূরত্ব, D=1 mD = 1\text{ m} (প্রমিত মান)
    চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, d=4×10−4 md = 4 \times 10^{-4}\text{ m}
    লাল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λr=6200 A˚=6200×10−10 m=6.2×10−7 m\lambda_r = 6200\text{ Å} = 6200 \times 10^{-10}\text{ m} = 6.2 \times 10^{-7}\text{ m}

    আমরা জানি, ডোরার প্রস্থ,
    Δx=λrD2d\Delta x = \frac{\lambda_r D}{2d}
    বা, Δx=6.2×10−7×12×4×10−4\Delta x = \frac{6.2 \times 10^{-7} \times 1}{2 \times 4 \times 10^{-4}}
    বা, Δx=6.2×10−78×10−4=7.75×10−4 m=0.775 mm\Delta x = \frac{6.2 \times 10^{-7}}{8 \times 10^{-4}} = 7.75 \times 10^{-4}\text{ m} = 0.775\text{ mm}

    অতএব, লাল আলোর ক্ষেত্রে ডোরার প্রস্থ 7.75×10−4 m7.75 \times 10^{-4}\text{ m} বা 0.775 mm0.775\text{ mm}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ধরি, নির্দিষ্ট বিস্তারের পর্দার দৈর্ঘ্য XX।
    লাল আলোর ক্ষেত্রে ডোরার সংখ্যা n1=40n_1 = 40 এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ1=6200 A˚\lambda_1 = 6200\text{ Å}।
    আমরা জানি, বিস্তার X=nβ=nλDdX = n \beta = n \frac{\lambda D}{d} (যেখানে β\beta একটি ডোরার ব্যবধান বা ডোরার বিস্তার)।
    সুতরাং, n1λ1=n2λ2n_1 \lambda_1 = n_2 \lambda_2

    শিক্ষার্থীরা আরও ২০টি ডোরা বেশি পেতে চাইলে মোট ডোরার সংখ্যা হবে:
    n2=40+20=60n_2 = 40 + 20 = 60

    তাহলে প্রয়োজনীয় আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য,
    λ2=n1λ1n2=40×6200 A˚60=4133.33 A˚\lambda_2 = \frac{n_1 \lambda_1}{n_2} = \frac{40 \times 6200\text{ Å}}{60} = 4133.33\text{ Å}

    উদ্দীপকে উল্লেখিত বর্ণালির পাল্লা:
    সবুজ আলোর পাল্লা: 4950 A˚4950\text{ Å} থেকে 5700 A˚5700\text{ Å}
    নীল আলোর পাল্লা: 4500 A˚4500\text{ Å} থেকে 4950 A˚4950\text{ Å}

    যেহেতু প্রয়োজনীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য 4133.33 A˚4133.33\text{ Å}, যা নীল ও সবুজ উভয়ের পাল্লার চেয়ে কম (বেগুনি অঞ্চলের কাছাকাছি), তাই প্রদত্ত উদ্দীপকের সবুজ বা নীল আলোর কোনোটি ব্যবহার করেই ৬০টি ডোরা পাওয়া সম্ভব নয়। তবে নীল আলো ব্যবহার করলে লাল আলোর চেয়ে বেশি ডোরা পাওয়া যাবে কিন্তু তা ৬০টি হবে না।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন