এইচএসসি পরীক্ষার পূর্ণাঙ্গ প্রস্তুতি
পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র
৬ষ্ঠ অধ্যায়
সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর
HSC Physics 2nd Paper pdf download
Chapter-6
Srijonshil
Question and Answer
ক. জ্ঞানমূলক প্রশ্নোত্তরঃ
প্রশ্ন-১. অবতল দর্পন কাকে বলে?
উত্তর: কোনো গোলকের অবতল পৃষ্ঠে যদি প্রতিফলকরুপে কাজ কওে অর্থাৎ আলোর নিয়মিত প্রতিফলন যদি গোলীয় দর্পণের অবতল পৃষ্ঠ হতে সংঘটিত হয় তবে সে দর্পণকে অবতল দর্পণ বলে।
প্রশ্ন-২. সমতল দর্পন কাকে বলে?
উত্তর: কোনো সমতল পৃষ্ঠ যদি মসৃণ হয় এবং তাতে আলোর নিয়মিত প্রতিফলন ঘটে তবে তাকে সমতল দর্পণ বলে।
প্রশ্ন-৩. বস্তু দূরত্ব কী?
উত্তর: বস্তু দুরত্ব হলো গোলীয় দর্পণের ক্ষেত্রে মেরুবিন্দু ও বস্তুর মধ্যবর্তী দূরত্ব অথবা লেন্সের ক্ষেত্রে আলোক কেন্দ্র ও বস্তুর মধ্যবর্তী দুরত্ব।
প্রশ্ন-৪. পরম প্রতিসরণাঙ্ক কী?
উত্তর: আলোক রশ্মি শূন্য মাধ্যম থেকে অন্য কোনো মাধ্যমে তীর্যকভাবে প্রবেশ করলে নির্দিষ্ট বর্ণের আলোর জন্য আপতন কোণের সাইন এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত হলো শূন্য মাধ্যমের সাপেক্ষে দ্বিতীয় মাধ্যমের পরম প্রতিসরণাঙ্ক।
প্রশ্ন-৫. লেন্সের ক্ষমতা কাকে বলে?
উত্তর: এক গুচ্ছ সমান্তরাল আলোকরশ্মিকে কোনো লেন্সের অভিসারী গুচ্ছে বা অপসারী গুচ্ছে পরিণত করার প্রবণতাকে ঐ লেন্সের ক্ষমতা বলে।
প্রশ্ন-৬. আপেক্ষিক প্রতিসরণাঙ্ক কাকে বলে?
উত্তর: আলোকরশ্মি এক স্বচ্ছ মাধ্যমে থেকে অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমে প্রতিসৃত হলে আপতন কোণের সাইন এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাতকে প্রথম মাধ্যম সাপেক্ষে দ্বিতীয় মাধ্যমের আপেক্ষিক প্রতিসরণাঙ্ক বলে।
প্রশ্ন-৭. ফ্রনহফার রেখা বিশ্লেষণ করে কতটি মেীলিক পদার্থের সন্ধান পাওয়া গেছে?
উত্তর: ফ্রনহফার রেখা বিশ্লেষণ করে প্রায় ষাটটি মেীলিক পদার্থের সন্ধান পাওয়া গেছে। তবে সোনা, পারদ বা রুপার অস্তিত্বের প্রমান পাওয়া যায় নি।
প্রশ্ন-৮. লেন্সের প্রধান অক্ষ কাকে বলে?
উত্তর: লেন্সের উভয় পৃষ্ঠের বক্রতার কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে গমনকারী সরলরেখাকে প্রধান অক্ষ বলে।
প্রশ্ন-৯. উত্তলাবতল লেন্স কী?
উত্তর: যে অবতল লেন্সের একটি তল অবতল ও অপরটি উত্তম সেটিই উত্তলাবতল লেন্স।
প্রশ্ন-১০. ঘনত্বর মাধ্যম কী?
উত্তর: এক মাধ্যম থেকে আলোকরশ্মি অন্য মাধ্যমে প্রবেশ করলে যে মাধ্যমে প্রতিসরিত রশ্মি অভিলম্বের দিকে বেঁকে যায় যে মাধ্যমকে অপর মাধ্যমের চেয়ে আলোর সাপেক্ষে ঘনতর মাধ্যম বলে।
প্রশ্ন-১১. ডবচ্ছুরণ ক্ষমতা কাকে বলে?
উত্তর: কোনো একটি স্বচ্ছ মাধ্যম দ্বারা সৃষ্ট বর্ণালিতে যেকোনো দুটি বর্ণের আলোক রশ্মিও কেীণিক বিচ্যুতির পার্থক্য এবং মধ্য বা গড় রশ্মির কৌণিক বিচ্যুতির অনুপাতকে বিচ্ছুরণ ক্ষমতা বলে।
প্রশ্ন-১২. ফার্মাটের নীতির সাহায্যে কোন সূত্র প্রতিপাদন করা যায়?
উত্তর: ফার্মাটের নীতির সাহায্যে আলোর সরল রৈখিক গতি, আলোর প্রতিফলন ও প্রতিসরণের সূত্র প্রতিপাদন করা যায়।
প্রশ্ন-১৩. অভিলক্ষ্য কাকে বলে?
উত্তর: অণুবীক্ষণ বা দূরবীক্ষণ যন্ত্রের কেত্রে লক্ষ্যবস্তুর দিকে যে লেন্স থাকে তাকে অভিলক্ষ বলা হয়।
অনুধাবনমূলক প্রশ্নোত্তরঃ
প্রশ্ন-১. কাচকে বিচ্ছুরক মাধ্যম বলা হয় কেন?
উত্তর: যে মাধ্যম আলোর বিচ্ছুরণ ঘটায় তাকে বিচ্ছুরক মাধ্যম বলে। সাদা আলোকরশ্মি কাঁচ প্রিজমের মধ্য দিয়ে যাবার ফলে সাদা আলো বিশ্লিষ্ট হয়ে সাতটি বর্ণের আলোকরশ্মিতে বিভক্ত হয়। অর্থাং কাচ মাধ্যমে সাদা আলোর এ ধরনের বিশ্লেষণ ঘটায়। এজন্য কাচকে বিচ্ছুরক মাধ্যম বলা হয়।
প্রশ্ন-২. নিউটনের বর্ণ চাকতি পরীক্ষা থেকে গৃহীত সিদ্ধান্ত গুলো হলো-
১. সাদা আলো বেগুনি, নীল, আসমানি, হলুদ, কমলা ও লাল এ সাতটি সতন্ত্র এবং বিশুদ্ধ বর্ণ দ্বারা গঠিত।
২. প্রিয়জমের ভেতর দিয়ে যাবার সময় বিভিন্ন বর্ণের আলো বিভিন্ন কোণে বিচ্যুত হয়।
৩. বিভিন্ন বর্ণের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভিন্ন।
৪. আলোর বিচ্যুতির উপর মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক নির্ভর করে।
প্রশ্ন-৩. লেন্সে বস্তু-দূরত্ব, প্রতিবিম্ব ও ফোকাস দূরত্ব পরিমাপের চিহ্নের নতুন বা বাস্তব ধনাত্মক প্রথা বর্ণনা কর।
উত্তর: চিহ্নে বাস্তব ধনাত্মক প্রথার তিনটি নিয়ম আছে, যথা-
১. সব দূরত্ব আলোক কেন্দ্র হতে পরিমাপ করতে হবে।
২. বাস্তব বস্তু-দূরত্ব, বাস্ত প্রতিবিম্ভ-দূরত্ব এবং অবাস্তব ফোকাস-দূরত্ব ঋণ রাশি (-) হবে। বাস্তব দূরত্ব বলতে আলোক রশ্মি প্রকৃতপক্ষে যে দূরত্ব, অবাস্তব প্রতিবিম্ব-দূরত্বকে বুঝায়।
৩. অবাস্তব বস্ত-দুরত্ব, অবাস্তব প্রতিবিম্ব-দূরত্ব এবং অবাস্তব ফোকাস-দূরত্ব ঋণ রাশি (-) হবে। অবাস্তব দূরত্ব বলতে আলোক রশ্মি প্রকৃতপক্ষে যে দূরত্ব অতিক্রম করছে না, বরং অতিক্রম করছে বলে মনে হয়, তাকে বুঝায়।
এ নতুন রীতি অনুসারে উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব ধন রাশি ও অবতল এ নতুন রীতি অনুসারে উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব ধন রাশি ও অবতল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব ঋণ রাশি এবং উত্তল প্রতিসরণ পৃষ্টের বক্রতার ব্যাসার্ধ ধনাত্মক ও অবতল প্রতিসরণ পৃষ্ঠের বক্রতার ব্যাসার্ধ ঋণাত্মক।
প্রশ্ন-৪. কৌণিক বিচ্ছুরণ ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: কৌণিক বিচ্ছুরণ বলতে প্রান্তস্থ লাল এবং বেগুনি রশ্মির কেীণিক বিচ্যুতির পার্থক্যকে বোঝায়। কৌণিক বিচ্ছুরণ দ্বরা বিচ্ছুরণ পরিমাপ করা হয়।
ঔাল ও বেগুনি বর্ণের আলোর বিচ্যুতির ক্ষেত্রে লেখা যায় এবং এখানে, এবং যথাক্রমে লাল ও বেগুনি বর্ণের জন্য প্রিয়জমের প্রতিসরণাঙ্ক।
এ দু্ই বর্ণের সাপেক্ষে কৌণিক বিচ্ছুরণ হবে।
১নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ
নিচের চিত্র লক্ষ কর:
ক. আলোর প্রতিসরণের সংজ্ঞা দাও।
খ. AB রশ্মির দিক পরিবর্তনের কারণ কী?
গ. এর মান নির্ণয় কর।
ঘ. গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে দেখাও যে .
উত্তরঃ (ক).
আলোকরশ্মি এক স্বচ্ছ মাধ্যম থেকে ভিন্ন স্বচ্ছ মাধ্যমে তীর্যকভাবে প্রবেশ করলে দুই মাধ্যমের বিভেদ তলে এর দিক পরিবর্তিত হয়। আলোক রশ্মির এ দিক পরিববর্তনের ঘটনাকে আলোর প্রতিসরণ বলে।
উত্তরঃ (খ).
আলোর বেগ হালকা মাধ্যমে বেশি এবং ঘন মাধ্যমে তুলনামূলক কম। বায়ু মাধ্যমের তুলনায় কাচ ঘন মাধ্যম। প্রতিসরণের নিয়মানুযায়ী আলো হালকা মাধ্যম থেকে ঘন মাধ্যমে প্রবেশ করলে প্রতিসরিত রশ্মি অভিলম্বে দিকে বেঁকে যায়। এজন্যই AB রশ্মি বায়ু মাধ্যমে থেকে কাচ মাধ্যমে প্রবেশের পর প্রতিসরিত রশ্মি এর দিকে বেঁকে যায়।
উত্তরঃ (গ).
আমরা জানি,
বা,
উদ্দীপকের চিত্রে উল্লিখিত,
আপতন কোণ,
ঊায়ু সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরণাঙ্ক,
প্রতিসরণ কোণ,
বা,
বা,
সুতরাং কোণের মান।
উত্তরঃ (ঘ).
উদ্দীপকের চিত্রের কাচফলকটি বায়ুর মধ্যে অবস্থিত। ফলকের এর তলদ্বয় সমতল এবং সমান্তরাল। আলোকরশ্মি বায়ু মাধ্যমে থেকে এসে বিভেদ তলের বিন্দুতে পড়ে প্রতিসরণের পর পথে অগ্রসর হয় এবং তলের বিন্দুতে পড়ে পুনরায় প্রতিসরণের পর পথে আলোক রশ্মিটি নির্গত হয়।
সুতরাং আপতিত রশ্মি, প্রতিসৃত রশ্মি এবং নির্গত রশ্মি প্রথম তলে আপতন কোণ প্রথম তলে প্রতিসরণের কোণ ও বিন্দুতে এবং অভিলম্ব অঙ্কন করা হলো।
ধরি, নির্গমন কোণ,
এখন, তলে প্রতিসরণের ক্ষেত্রে (১)
আবার তলে প্রতিসরণের ক্ষেত্রে,
বা, (২)
(1) ও (২) হতে পাই,
অর্থাৎ, প্রথম তলে আপতন কোণ= নির্গমন কোণ
২নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ
নিচের চিত্রটি লক্ষ করঃ
ক. অুবীক্ষণ যন্ত্র কাকে বলে?
খ. কৌণিক বিবর্ধন বলতে কী বোঝ?
গ. উৎপন্ন হওয়ার কারণ বর্ণনা কর।
ঘ. উদ্দীপকের এবং সৌর বর্ণালি উভয় ক্ষেত্রে ফ্রনহফার ও টেলুরিক রেখা থাকবে কী? তোমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও।
উত্তরঃ (ক).
যে আলোক যন্ত্রের সাহায্যে নিকটবর্তী অতি ক্ষুদ্র বস্তুর খুটিনাটি প্রতিবিম্বের মাধ্যমে বর্ধিত করে দেখা যায় তাকে অুবীক্ষন যন্ত্র বলে।
উত্তরঃ (খ).
প্রতিবিম্ব দ্বারা সৃষ্টি বীক্ষণ কোণ এবং লক্ষ্যবস্তু দ্বারা সৃষ্ট বীক্ষণ কোণের অনুপাতকে কৌণিক বিবর্ধন বলে। কৌণিক বিবর্ধন কোণ বীক্ষণ যন্ত্রের ক্ষেত্রে পরিমাপ করা হয়। বীক্ষণ যন্ত্র ছাড়া যদি বস্তুটি চোখে কোণ তৈরি করে এবং যন্ত্র ব্যবহারের ফলে চুড়ান্ত প্রতিবিম্বটি যদি চোখে কোণ তৈরি করে তবে কৌণিক বিবর্ধন।
m = =
উত্তরঃ (গ).
উদ্দীপকের হলো বর্ণালি। বর্ণালি উৎপন্ন হওয়ার কারণ নিচে বর্ণনা করা হলো-
আলোক রশ্মি যখন এক স্বচ্ছ মাধ্যম থেকে অপর স্বচ্ছ মাধ্যমে প্রবেশ করে তখন আলোক রশ্মি বিভেদেতলে বেকে যায়। এ বাকার পরিমাণ মাধ্যমদ্বয়ের প্রকৃতি ও আলোর রঙের উপর নির্ভর করে। সূর্যের সাদা আলো সাতটি রঙের সমন্বয়ে সৃষ্টি তাই যখন সূর্যের সাদা আলো কোনো প্রিজমের মধ্যে প্রবেশ করে তখন প্রতিসরণের ফলে রম্মির গতিপথ বেকে যায়। এখন ভিন্ন ভিন্ন বর্ণের আলোর বাকার পরিমাণ ভিন্ন হওয়ার জন্য প্রিজমের মধ্যে সাদা আলো সাতটি বর্ণে বিশ্লিষ্ট হয় এবং এ বিশিষ্ট অবস্থায়ই প্রায় প্রিজম থেকে নির্গত হয়। ফলে পর্দার উপর আমরা বর্ণালি দেখতে পাই। শূন্য মাধ্যমে সবকটি বর্ণের আলোক রশ্মি একই বেগে চলে। কিন্তু অন্য যেকোনো মাধ্যমে এক এক বর্ণের আলোর বেগ এক এক রকমের হয়। যেমন কাচের মধ্যে লাল রঙের আলোর বেগ বেগুনি রঙের আলোর বেগের প্রায় গুণ বেশি। তাই বেগুনি আলো সবচেয়ে বেশি। এবং লাল আলো সবচেয়ে কম বাকে। ফলে বর্ণালি উৎপন্ন হয়। এ কারণে একই মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক ভিন্ন ভিন্ন রঙের জন্য বিভিন্ন হয়। বিভিন্ন বর্ণের আলোর জন্য মাধ্যমের প্রতিরণাঙ্কের বিভিন্নতার জন্য বর্ণালি উৎপন্ন হয়।
উত্তরঃ (ঘ).
উদ্দীপকের অর্থাৎ বর্ণালি এবং সৌর বর্ণালি উভয়ক্ষেত্রে ফ্রনহফার ও টেলুরিক রেখা থাকবে না। নিচে আমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি প্রদর্শন করা হলো-
বর্ণালি বীক্ষণ যন্ত্র দ্বারা সৌর বর্ণালিকে পর্যবেক্ষণ করলে বর্ণালিতে যে অসংখ্য কালো রেখা দেখা যায় তাকে ফ্রনহফার রেখা বলে। আবার পৃথিবীর বায়ুমন্ডলের বাষ্প দ্বারা শোষণের ফলে সে কিছু সংখ্যক কালো রেখা উৎপন্ন হয় সেগুলোই টেলুরিক রেখা। জার্মান বিজ্ঞানী কার্শফ বিভিন্ন পরীক্ষা থেকে সিদ্ধামেত্ম আসেন যে অধিক উষ্ণতার কোনো বস্তু থেকে যেসব রশ্মি নির্গত হয় অল্প উষ্ণতায় ঐ পদার্থ ঐ রশ্মিগুলো শোষণ করে। ফলে শোষিত অংশে কালো রেখা দেখা যায়। এ কালো রেখাগুলোই ফ্রনহফার রেখা। সূর্যের কেন্দ্রস্থল ফটোস্ফিয়ার বা আলোক মন্ডলকে ঘিরে আছে অপেক্ষাকৃত শীতল বর্ণমন্ডল বা ক্রমোস্ফিয়ারের যার তাপমাত্রা কয়েক হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াস। আলোকমন্ডল থেকে সাদা আলো যখন অপেক্ষাকৃত শীতল বর্ণমন্ডলে প্রবেশ করে তখন সে স্থানের পরমাণু স্ব স্ব ধর্মানুসারে বিশেষ বর্ণের আলো শোষণ করে। এ আলো যখন পৃথিবীতে আসে তখন এর বর্ণালি অবিচ্ছিন্ন থাকলেও শোষিত অংশে ফ্রনহফার রেখাগুলো দেখা যায়।
আবার পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে মিটারের মধ্যে পৃথিবলি বায়ুমন্ডলের বাষ্প দ্বারা সৌর বর্ণালি শোষণের কারণে টেলুরিক রেখা দেয়া যায়। কিন্তু উদ্দীপকের বর্ণালির ক্ষেত্রে আলোক রশ্মি যখন বায়ু থেকে প্রিজমের ভেতর দিয়ে নির্গত হয় তখন তাদের মধ্যে উষ্ণতার খুব একটা পার্থক্য ঘটে না। ফলে আলোক রশ্মিগুলো শুধুমাত্র সাতটি মৌলিক বর্ণেই বিশ্লিষ্ট হয়।
এজন্য সৌরবর্ণালিতে ফ্রনহফার ও টেলুরিক রেখা দেখা গেলেও সাধারণ বর্ণালিতে দেখা যায় না।
৩নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ
1.5 প্রতিসারাঙ্কের একটি উত্তল লেন্সের বক্রতার ব্যাসার্ধ যথাক্রমে 0.2 m ও 0.3 m। বায়ু সাপেক্ষে কাচের প্রতিসারাঙ্ক এবং পানির প্রতিসারাঙ্ক।
ক) অপবর্তন গেস্খটিং কী?
খ) উড্ডয়মান উড়োজাহাজের ছায়া মাটিতে পড়ে না কেন? ব্যাখ্যা কর।
গ) বায়ু-মাধ্যমে লেন্সটির ফোকাস দূরত্বের তারতম্য হবে কি?
ঘ) পানিতে লেন্সটির ফোকাস দূরত্বের তারতম্য হবে কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।
উত্তরঃ (ক).
পাশাপাশি স্থাপিত অনেকগুলো সমপ্রস্থের সূক্ষ্ম চির সম্পন্ন পাতকে অপবর্তন গ্রেটিং বলে।
উত্তরঃ (খ).
আমরা জানি, উড্ডয়মান উড়োজাহাজ মেঘের উপর দিয়ে চলাচল করে। ফলে এর ছায় ভূমিতে পড়ার পূর্বেই তা মেঘের উপর পড়ে। যা মেঘ ভেদ করে মাটিতে আসে না, এজন্যই উড্ডয়মান উড়োজাহাজের ছায়া মাটিতে পড়ে না।
উত্তরঃ (গ).
উদ্দীপক হতে পাই,
ধরি, বায়ু মাধ্যমে ফোকাস দূরত্ব,
বায়ু সাপেক্ষে কাচের প্রতিসারাঙ্ক,
উত্তল লেন্সের বক্রতার ব্যাসার্ধ, r1 = 0.2 m, r2 = -0.3 m
আমরা জানি,
বায়ুতে ফোকাস দূরত্ব।
উত্তরঃ (ঘ).
‘গ’ হতে প্রাপ্ত বায়ুতে ফোকাস দূরত্ব,
পানিতে ফোকাস দূরত্বের ক্ষেত্রে,
আমরা জানি,
এখানে,
পানিতে ফোকাস দূরত্ব বায়ুতে ফোকাস দূরত্বের চারগুণ।
0 Comments:
Post a Comment