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}।
- ক)(1)
আলোর বিচ্ছুরণ কাকে বলে?
- খ)(2)
আলোক রশ্মির বিচ্যূতি কি প্রিজম কোণের উপর নির্ভর করে? ব্যাখ্যা কর।
- গ)(3)
কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল ডোরা হতে দশম উজ্জ্বল ডোরার দূরত্ব নির্ণয় কর।
- ঘ)(4)
দশম উজ্জ্বল ডোরা এবং দশম অন্ধকার ডোরার মধ্যকার কৌণিক অবস্থান তুলনা কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- 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।
- 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। - 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 = 10কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল ডোরা হতে n-তম উজ্জ্বল ডোরার দূরত্ব,
xₙ = (n × λ × D) / dঅতএব, 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 mউত্তর: কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল ডোরা হতে দশম উজ্জ্বল ডোরার দূরত্ব 0.1 m (বা 10 cm)।
- 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 mআমরা 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 radআবার, 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 radকৌণিক 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 radসুতরাং, দশম উজ্জ্বল ডোরার কৌণিক অবস্থান দশম অন্ধকার ডোরার কৌণিক অবস্থান অপেক্ষা বৃহত্তর এবং এদের অনুপাত 20 : 19।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও