পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কঠিন পদার্থে পরমাণুগুলোর পরস্পরের মিথস্ক্রিয়ার ফলে বিচ্ছিন্ন শক্তিস্তরগুলো ভেঙে যে অবিচ্ছিন্ন শক্তিসীমা তৈরি করে, তাকে শক্তি ব্যান্ড বা ব্যান্ড তত্ত্ব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীতে উপযুক্ত অপদ্রব্য (ডোপ্যান্ট) সামান্য পরিমাণে নিয়ন্ত্রিত মাত্রায় যুক্ত করাকে ডোপিং বলে। ডোপিং করার ফলে অর্ধপরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রন (n-টাইপে) অথবা হোলের (p-টাইপে) সংখ্যা উল্লেখযোগ্য হারে বৃদ্ধি পায়। এই অতিরিক্ত আধান বাহকের উপস্থিতির কারণে শক্তিস্তরের বিন্যাসে পরিবর্তন আসে এবং খুব সহজেই আধান চলাচল করতে পারে, ফলে অর্ধপরিবাহীর তড়িৎ পরিবাহিতা বহুগুণ বৃদ্ধি পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে সাধারণ নিঃসারক (CE) বিন্যাসে:
   নিঃসারক প্রবাহ, $I_E = 1.92\text{ mA}$
   পীঠ প্রবাহ, $I_B = 0.08\text{ mA}$

   আমরা জানি, $I_E = I_B + I_C$
   $\therefore$ সংগ্রাহক প্রবাহ, $I_C = I_E - I_B = 1.92 - 0.08 = 1.84\text{ mA}$

   সাধারণ নিঃসারক বিন্যাসে প্রবাহ লাভ ($\beta$):
   $\beta = \frac{I_C}{I_B} = \frac{1.84\text{ mA}}{0.08\text{ mA}} = 23$

   উত্তর: ট্রানজিস্টরটির প্রবাহ লাভ ২৩।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সাধারণ ভূমি বিন্যাসে প্রবাহ বিবর্ধক গুণক $\alpha = \frac{I_C}{I_E}$।

   ১ম ক্ষেত্রে (সাধারণ নিঃসারক বিন্যাসে থাকা অবস্থায় প্রাপ্ত মান থেকে):
   $I_E = 1.92\text{ mA}$, $I_C = 1.84\text{ mA}$
   $\therefore \alpha_1 = \frac{I_C}{I_E} = \frac{1.84}{1.92} = \frac{23}{24} \approx 0.9583$

   ২য় ক্ষেত্রে (সাধারণ ভূমি বিন্যাসে নিঃসারক ও সংগ্রাহক প্রবাহ ৫ গুণ করা হলে):
   নতুন নিঃসারক প্রবাহ, $I_E' = 5 \times I_E = 5 \times 1.92\text{ mA} = 9.60\text{ mA}$
   নতুন সংগ্রাহক প্রবাহ, $I_C' = 5 \times I_C = 5 \times 1.84\text{ mA} = 9.20\text{ mA}$

   তাহলে নতুন প্রবাহ বিবর্ধক গুণক:
   $\alpha_2 = \frac{I_C'}{I_E'} = \frac{9.20\text{ mA}}{9.60\text{ mA}} = \frac{23}{24} \approx 0.9583$

   যেহেতু $\alpha_1 = \alpha_2$, তাই দেখা যাচ্ছে যে প্রবাহের মান সমান অনুপাতে বৃদ্ধি পাওয়ায় ট্রানজিস্টরের সংযোগ বিন্যাস পরিবর্তনে প্রবাহ বিবর্ধক গুণকের ($\alpha$) মান অপরিবর্তিত থাকবে।