পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Dinajpur Board • দিনাজপুর বোর্ড ২০২৫

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

কোনো ধাতু থেকে ইলেকট্রন অবমুক্ত করতে সর্বনিম্ন 2.20eV 2.20 \text{eV} শক্তির প্রয়োজন। ধাতুটির উপর 5000A˚ 5000 \text{Å} তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো ফেলা হলো। [প্লাঙ্কের ধ্রুবক, h=6.63×10−34Js h = 6.63 \times 10^{-34} \text{Js} ও 1eV=1.6×10−19J 1 \text{eV} = 1.6 \times 10^{-19} \text{J} ]

  1. ক)

    আপেক্ষিক রোধ কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    গ্যালভানোমিটারের রক্ষায় শান্টের প্রয়োজনীয়তা ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    ধাতুটির সূচন কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    উদ্দীপকের ধাতুটির উপর 4500A˚ 4500 \text{Å} তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো আপতিত করা হলে নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তি পূর্বের গতিশক্তির কত কম বা বেশি হবে—গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একক দৈর্ঘ্য এবং একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট কোনো পরিবাহীর রোধকে ঐ পরিবাহীর উপাদানের আপেক্ষিক রোধ বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    গ্যালভানোমিটার একটি অতি সুবেদী যন্ত্র, যার মধ্য দিয়ে সামান্য বেশি মাত্রার তড়িৎ প্রবাহিত হলেই অতিরিক্ত উত্তাপ সৃষ্টি হয়ে এর কুণ্ডলী পুড়ে নষ্ট হয়ে যেতে পারে বা নির্দেশক বেঁকে যেতে পারে। তাই গ্যালভানোমিটারকে উচ্চ প্রবাহ থেকে রক্ষা করতে এর সাথে সমান্তরালে খুব অল্প মানের রোধ (যাকে শান্ট বলে) সংযুক্ত করা হয়। ফলে মূল প্রবাহের অধিকাংশ অংশই শান্টের মধ্য দিয়ে নিরাপদে চলে যায় এবং গ্যালভানোমিটারের মধ্য দিয়ে নিরাপদ সীমার প্রবাহ যায়, যার ফলে যন্ত্রটি ক্ষতি থেকে রক্ষা পায়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    ধাতুর কার্য-অপেক্ষক, W0=2.20 eV=2.20×1.6×10−19 J=3.52×10−19 JW_0 = 2.20\text{ eV} = 2.20 \times 1.6 \times 10^{-19}\text{ J} = 3.52 \times 10^{-19}\text{ J}
    প্লাঙ্কের ধ্রুবক, h=6.63×10−34 J⋅sh = 6.63 \times 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}

    আমরা জানি,
    W0=hf0W_0 = h f_0
    বা, সূচন কম্পাঙ্ক, f0=W0h=3.52×10−19 J6.63×10−34 J⋅s≈5.31×1014 Hzf_0 = \frac{W_0}{h} = \frac{3.52 \times 10^{-19}\text{ J}}{6.63 \times 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}} \approx 5.31 \times 10^{14}\text{ Hz}

    সুতরাং, ধাতুটির সূচন কম্পাঙ্ক 5.31×1014 Hz5.31 \times 10^{14}\text{ Hz}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    কার্য-অপেক্ষক, W0=2.20 eV=3.52×10−19 JW_0 = 2.20\text{ eV} = 3.52 \times 10^{-19}\text{ J}
    প্লাঙ্কের ধ্রুবক, h=6.63×10−34 Jsh = 6.63 \times 10^{-34}\text{ Js}
    আলোর বেগ, c=3×108 m/sc = 3 \times 10^8\text{ m/s}

    প্রথম ক্ষেত্রে আপতিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ1=5000 A˚=5000×10−10 m=5×10−7 m\lambda_1 = 5000\text{ Å} = 5000 \times 10^{-10}\text{ m} = 5 \times 10^{-7}\text{ m}
    আপতিত ফোটনের শক্তি:
    E1=hcλ1=6.63×10−34×3×1085×10−7=3.978×10−19 J=3.978×10−191.6×10−19 eV≈2.486 eVE_1 = \frac{hc}{\lambda_1} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{5 \times 10^{-7}} = 3.978 \times 10^{-19}\text{ J} = \frac{3.978 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}}\text{ eV} \approx 2.486\text{ eV}

    অতএব, প্রথম ক্ষেত্রে নির্গত ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ গতিশক্তি:
    Kmax⁡,1=E1−W0=2.486 eV−2.20 eV=0.286 eV=4.58×10−20 JK_{\max,1} = E_1 - W_0 = 2.486\text{ eV} - 2.20\text{ eV} = 0.286\text{ eV} = 4.58 \times 10^{-20}\text{ J}

    দ্বিতীয় ক্ষেত্রে আপতিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ2=4500 A˚=4.5×10−7 m\lambda_2 = 4500\text{ Å} = 4.5 \times 10^{-7}\text{ m}
    আপতিত ফোটনের শক্তি:
    E2=hcλ2=6.63×10−34×3×1084.5×10−7=4.42×10−19 J=4.42×10−191.6×10−19 eV≈2.763 eVE_2 = \frac{hc}{\lambda_2} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{4.5 \times 10^{-7}} = 4.42 \times 10^{-19}\text{ J} = \frac{4.42 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}}\text{ eV} \approx 2.763\text{ eV}

    অতএব, দ্বিতীয় ক্ষেত্রে নির্গত ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ গতিশক্তি:
    Kmax⁡,2=E2−W0=2.763 eV−2.20 eV=0.563 eV=9.00×10−20 JK_{\max,2} = E_2 - W_0 = 2.763\text{ eV} - 2.20\text{ eV} = 0.563\text{ eV} = 9.00 \times 10^{-20}\text{ J}

    গতিশক্তির পরিবর্তন:
    ΔKmax⁡=Kmax⁡,2−Kmax⁡,1=0.563 eV−0.286 eV=0.277 eV=4.42×10−20 J\Delta K_{\max} = K_{\max,2} - K_{\max,1} = 0.563\text{ eV} - 0.286\text{ eV} = 0.277\text{ eV} = 4.42 \times 10^{-20}\text{ J}

    সুতরাং, 4500 Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো আপতিত করা হলে নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তি পূর্বের গতিশক্তির চেয়ে 0.277 eV0.277\text{ eV} (বা 4.42×10−20 J4.42 \times 10^{-20}\text{ J}) বেশি হবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন