পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Dinajpur Board • দিনাজপুর বোর্ড ২০২১

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

জারা পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগারে ইয়ং এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় 0.2 cm ব্যবধানে অবস্থিত দুইটি চিড়ে আলো ফেলল। চিড় থেকে 100 cm দূরে পর্দায় ডোরার প্রস্থ 0.03 cm পেল। ডোরার প্রন্থ বৃদ্ধি করার জন্য জারা চিড়ের ব্যবধান কমিয়ে 0.15 cm এবং পর্দার দূরত্ব বাড়িয়ে 150 cm করল।

  1. ক)

    পয়েটিং ভেক্টর কী?

    (1)
  2. খ)

    গৌণ তরঙ্গ কীভাবে সৃষ্টি হয়? ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    পরীক্ষায় ব্যবহৃত আলোর কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    ডোরার প্রস্থ বৃদ্ধি করার জন্য জারা যে কাজটি করেছে তা যথার্থ কি-না? গাণিতিক বিশ্লেষণপূর্বক মন্তব্য কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    তড়িচ্চৌম্বক তরঙ্গের সঞ্চালনের অভিমুখে লম্বভাবে স্থাপিত প্রতি একক ক্ষেত্রফলের মধ্য দিয়ে প্রতি সেকেন্ডে যে শক্তি স্থানান্তরিত হয়, তাকে পয়েন্টিং ভেক্টর বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    হাইগেনসের নীতি অনুসারে, কোনো মাধ্যমের ভেতর দিয়ে তরঙ্গ অগ্রসর হওয়ার সময় তরঙ্গা মুখের প্রতিটি বিন্দু একেকটি নতুন বা গৌণ তরঙ্গের উৎস হিসেবে কাজ করে। এই বিন্দুগুলো থেকে গোলকীয় তরঙ্গের মতো সবদিকে সমান দ্রুতিতে যেসব ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র নতুন তরঙ্গ চারদিকে ছড়িয়ে পড়ে, সেগুলোকেই গৌণ তরঙ্গ বা গৌণ অনুতরঙ্গ (secondary wavelets) বলা হয়। মাধ্যমের মূল তরঙ্গের বেগেই এই গৌণ তরঙ্গগুলো বিস্তার লাভ করে।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, a=0.2 cm=0.2×10−2 m=2×10−3 ma = 0.2\text{ cm} = 0.2 \times 10^{-2}\text{ m} = 2 \times 10^{-3}\text{ m}
    চিড় হতে পর্দার দূরত্ব, D=100 cm=1.0 mD = 100\text{ cm} = 1.0\text{ m}
    ডোরার প্রস্থ, Δx=0.03 cm=0.03×10−2 m=3×10−4 m\Delta x = 0.03\text{ cm} = 0.03 \times 10^{-2}\text{ m} = 3 \times 10^{-4}\text{ m}
    শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ, c=3×108 m/sc = 3 \times 10^8\text{ m/s}

    আমরা জানি, ডোরার প্রস্থ,
    Δx=λD2a\Delta x = \frac{\lambda D}{2a}
    ⇒λ=2a⋅ΔxD\Rightarrow \lambda = \frac{2a \cdot \Delta x}{D}
    ⇒λ=2×(2×10−3 m)×(3×10−4 m)1.0 m\Rightarrow \lambda = \frac{2 \times (2 \times 10^{-3}\text{ m}) \times (3 \times 10^{-4}\text{ m})}{1.0\text{ m}}
    ⇒λ=1.2×10−6 m\Rightarrow \lambda = 1.2 \times 10^{-6}\text{ m}

    অতএব, ব্যবহৃত আলোর কম্পাঙ্ক,
    f=cλ=3×108 m/s1.2×10−6 m=2.5×1014 Hzf = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8\text{ m/s}}{1.2 \times 10^{-6}\text{ m}} = 2.5 \times 10^{14}\text{ Hz}

    সুতরাং, পরীক্ষায় ব্যবহৃত আলোর কম্পাঙ্ক 2.5×1014 Hz2.5 \times 10^{14}\text{ Hz}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    প্রথম ক্ষেত্রে,
    ডোরার প্রস্থ, Δx1=0.03 cm=3×10−4 m\Delta x_1 = 0.03\text{ cm} = 3 \times 10^{-4}\text{ m}
    চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, a1=0.2 cm=2×10−3 ma_1 = 0.2\text{ cm} = 2 \times 10^{-3}\text{ m}
    পর্দার দূরত্ব, D1=100 cm=1.0 mD_1 = 100\text{ cm} = 1.0\text{ m}
    আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ=1.2×10−6 m\lambda = 1.2 \times 10^{-6}\text{ m}

    দ্বিতীয় ক্ষেত্রে,
    চিড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, a2=0.15 cm=0.15×10−2 m=1.5×10−3 ma_2 = 0.15\text{ cm} = 0.15 \times 10^{-2}\text{ m} = 1.5 \times 10^{-3}\text{ m}
    পর্দার দূরত্ব, D2=150 cm=1.5 mD_2 = 150\text{ cm} = 1.5\text{ m}

    অতএব, দ্বিতীয় ক্ষেত্রে নতুন ডোরার প্রস্থ,
    Δx2=λD22a2\Delta x_2 = \frac{\lambda D_2}{2a_2}
    =1.2×10−6 m×1.5 m2×1.5×10−3 m= \frac{1.2 \times 10^{-6}\text{ m} \times 1.5\text{ m}}{2 \times 1.5 \times 10^{-3}\text{ m}}
    =1.8×10−63.0×10−3 m= \frac{1.8 \times 10^{-6}}{3.0 \times 10^{-3}}\text{ m}
    =6×10−4 m=0.06 cm= 6 \times 10^{-4}\text{ m} = 0.06\text{ cm}

    দেখা যাচ্ছে যে, Δx2=0.06 cm>Δx1=0.03 cm\Delta x_2 = 0.06\text{ cm} > \Delta x_1 = 0.03\text{ cm}।
    অর্থাৎ, পরিবর্তিত ব্যবস্থার ফলে ডোরার প্রস্থ 0.03 cm0.03\text{ cm} থেকে বৃদ্ধি পেয়ে দ্বিগুণ অর্থাৎ 0.06 cm0.06\text{ cm} হয়েছে।

    সুতরাং, ডোরার প্রস্থ বৃদ্ধি করার জন্য জারার গৃহীত পদক্ষেপটি সম্পূর্ণরূপে যথার্থ ছিল।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন