পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • ভৌত আলোকবিজ্ঞান • Chattogram Board • চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২৪

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

চিত্রে কেন্দ্রীয় চরম বিন্দু হতে ৪র্থ চরম বিন্দু P এর দূরত্ব 6 mm।

  1. ক)

    গ্রেটিং ধ্রুবক কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    দশা পার্থক্য পথ পার্থক্যের  2πλ\ \frac {2 \pi }{\lambda} গুণ ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকে ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    উদ্দীপকের চিরদ্বয় হতে পর্দার দূরত্ব অর্ধেক করা হলে, ডোরার ব্যবধান বর্তমান ডোরার প্রন্থের সমান হবে কি-না? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    গ্রেটিংয়ের যেকোনো একটি চিড় ও তার পার্শ্ববর্তী একটি রেখার সম্মিলিত বেধ বা প্রস্থকে গ্রেটিং ধ্রুবক বলে। অর্থাৎ, পরপর দুটি চিড়ের মধ্যবর্তী দূরত্বকে গ্রেটিং ধ্রুবক বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    আমরা জানি, তরঙ্গের একটি পূর্ণ স্পন্দনে কণা যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ\lambda) বলে। একটি পূর্ণ স্পন্দনে কণার দশার পরিবর্তন হয় 2π2\pi রেডিয়ান।

    সুতরাং, λ\lambda পরিমাণ পথ পার্থক্যের জন্য কণার দশা পার্থক্য হয় = 2π2\pi
    অতএব, 11 একক পথ পার্থক্যের জন্য দশা পার্থক্য = 2πλ\frac{2\pi}{\lambda}

    অতএব, কোনো পথ পার্থক্য Δx\Delta x হলে তার জন্য দশা পার্থক্য হবে,
    δ=2πλ×Δx\delta = \frac{2\pi}{\lambda} \times \Delta x

    অর্থাৎ, দশা পার্থক্য = 2πλ×\frac{2\pi}{\lambda} \times পথ পার্থক্য। তাই দশা পার্থক্য পথ পার্থক্যের 2πλ\frac{2\pi}{\lambda} গুণ।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপক অনুসারে,
    চিরদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, a=0.04 mm=0.04×10−3 m=4×10−5 ma = 0.04\text{ mm} = 0.04 \times 10^{-3}\text{ m} = 4 \times 10^{-5}\text{ m}
    চির হতে পর্দার দূরত্ব, D=1 mD = 1\text{ m}
    কেন্দ্রীয় চরম হতে ৪র্থ চরম বিন্দুর দূরত্ব, x4=6 mm=6×10−3 mx_4 = 6\text{ mm} = 6 \times 10^{-3}\text{ m}
    চরমের ক্রম, n=4n = 4

    আমরা জানি,
    nn-তম চরম বিন্দুর দূরত্বের সূত্রানুসারে,
    xn=nλDax_n = \frac{n\lambda D}{a}

    বা, λ=xn⋅anD\lambda = \frac{x_n \cdot a}{n D}

    বা, λ=6×10−3×4×10−54×1\lambda = \frac{6 \times 10^{-3} \times 4 \times 10^{-5}}{4 \times 1}
    λ=6×10−8 m\lambda = 6 \times 10^{-8}\text{ m}

    অতএব, উদ্দীপকে ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 6×10−8 m6 \times 10^{-8}\text{ m} (বা 60 nm60\text{ nm})।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপক মতে,
    প্রাথমিক অবস্থায় चिर হতে পর্দার দূরত্ব = DD
    চিরদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব = aa
    ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য = λ\lambda

    আমরা জানি,
    বর্তমান বা প্রাথমিক ডোরার প্রস্থ,
    Δx=λD2a— (i)\Delta x = \frac{\lambda D}{2a} \quad \text{--- (i)}

    এবং বর্তমান ডোরার ব্যবধান,
    β=λDa\beta = \frac{\lambda D}{a}

    প্রশ্নমতে, চিরদ্বয় হতে পর্দার দূরত্ব অর্ধেক করা হলে নতুন দূরত্ব,
    D′=D2D' = \frac{D}{2}

    অতএব, পরিবর্তিত অবস্থায় ডোরার ব্যবধান হবে,
    β′=λD′a=λ⋅D2a=λD2a— (ii)\beta' = \frac{\lambda D'}{a} = \frac{\lambda \cdot \frac{D}{2}}{a} = \frac{\lambda D}{2a} \quad \text{--- (ii)}

    (i) ও (ii) নং সমীকরণ তুলনা করে পাই,
    β′=Δx\beta' = \Delta x

    সুতরাং, উদ্দীপকের চিরদ্বয় হতে পর্দার দূরত্ব অর্ধেক করা হলে, নতুন ডোরার ব্যবধান বর্তমান ডোরার প্রস্থের সমান হবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন