পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Combined Board • রাজশাহী, কুমিল্লা, চট্টগ্রাম, যশোর, বরিশাল বোর্ড ২০১৮

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

ইয়াং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় 5000λ\mathrm{5000 \lambda} তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো প্রয়োগ করা হলো। চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব 0.1 mm\mathrm{0.1 ~mm} এবং চিড় হতে পর্দার দূরত্ব 2m\mathrm{2m}।

  1. ক)

    আলোর বিচ্ছুরণ কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    আলোক রশ্মির বিচ্যূতি কি প্রিজম কোণের উপর নির্ভর করে? ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল ডোরা হতে দশম উজ্জ্বল ডোরার দূরত্ব নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    দশম উজ্জ্বল ডোরা এবং দশম অন্ধকার ডোরার মধ্যকার কৌণিক অবস্থান তুলনা কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    প্রিজম বা উপযুক্ত কোনো মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় সাদা বা যৌগিক আলো বিশ্লিষ্ট হয়ে এর মূল মৌলিক বর্ণগুলোতে বিভক্ত হওয়ার ঘটনাকে আলোর বিচ্ছুরণ বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    হ্যাঁ, আলোক রশ্মির বিচ্যুতি কোণ প্রিজম কোণের উপর নির্ভর করে।

    আমরা জানি, প্রিজমের ক্ষেত্রে বিচ্যুতিকোণ, δ = i₁ + i₂ - A, যেখানে i₁ হলো আপতন কোণ, i₂ হলো নির্গমন কোণ এবং A হলো প্রিজম কোণ।
    সরু প্রিজমের ক্ষেত্রে সমীকরণটি দাঁড়ায়, δ = (μ - 1)A, যেখানে μ হলো প্রিজমের উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক।
    সুতরাং, সমীকরণ থেকে সুস্পষ্ট যে প্রিজম কোণ (A) পরিবর্তিত হলে বিচ্যুতি কোণও (δ) পরিবর্তিত হয়। অর্থাৎ, আলোক রশ্মির বিচ্যুতি প্রিজম কোণের উপর প্রত্যক্ষভাবে নির্ভরশীল।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 5000 Å = 5000 × 10⁻¹⁰ m = 5 × 10⁻⁷ m
    চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, d = 0.1 mm = 0.1 × 10⁻³ m = 1 × 10⁻⁴ m
    চিড় হতে পর্দার দূরত্ব, D = 2 m
    ডোরার ক্রম, n = 10

    কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল ডোরা হতে n-তম উজ্জ্বল ডোরার দূরত্ব,
    xₙ = (n × λ × D) / d

    অতএব, কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল ডোরা হতে দশম (n = 10) উজ্জ্বল ডোরার দূরত্ব,
    x₁₀ = (10 × 5 × 10⁻⁷ m × 2 m) / (1 × 10⁻⁴ m)
    = 10⁻⁵ / 10⁻⁴ m
    = 0.1 m

    উত্তর: কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল ডোরা হতে দশম উজ্জ্বল ডোরার দূরত্ব 0.1 m (বা 10 cm)।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, d = 0.1 mm = 1 × 10⁻⁴ m
    আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 5000 Å = 5 × 10⁻⁷ m

    আমরা জানি, n-তম উজ্জ্বল ডোরার কৌণিক অবস্থান,
    θₙ = nλ / d
    অতএব, দশম (n = 10) উজ্জ্বল ডোরার কৌণিক অবস্থান:
    θ₁₀ = (10 × 5 × 10⁻⁷) / (1 × 10⁻⁴) rad
    = 0.05 rad

    আবার, n-তম অন্ধকার বা অবম ডোরার কৌণিক অবস্থান,
    θ'ₙ = (2n - 1)λ / (2d)
    অতএব, দশম (n = 10) অন্ধকার ডোরার কৌণিক অবস্থান:
    θ'₁₀ = (2 × 10 - 1) × (5 × 10⁻⁷) / (2 × 1 × 10⁻⁴) rad
    = (19 × 5 × 10⁻⁷) / (2 × 10⁻⁴) rad
    = 0.0475 rad

    কৌণিক অবস্থানের অনুপাত বা তুলনা:
    θ₁₀ / θ'₁₀ = 0.05 / 0.0475 = 20 / 19 ≈ 1.0526
    অথবা কৌণিক ব্যবধান,
    Δθ = θ₁₀ - θ'₁₀ = 0.05 - 0.0475 = 0.0025 rad

    সুতরাং, দশম উজ্জ্বল ডোরার কৌণিক অবস্থান দশম অন্ধকার ডোরার কৌণিক অবস্থান অপেক্ষা বৃহত্তর এবং এদের অনুপাত 20 : 19।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন