পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো ধাতুর ওপর উপযুক্ত কম্পাঙ্কের বা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো আপতিত হলে তা থেকে ইলেকট্রন নির্গত হওয়ার ঘটনাকে আলোকতড়িৎ ক্রিয়া বা ফটোইলেকট্রিক ক্রিয়া বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্লাটিনামের সূচন কম্পাঙ্ক $15.24 \times 10^{14}\text{ Hz}$ বলতে বোঝায় যে, প্লাটিনামের ওপর সর্বনিম্ন $15.24 \times 10^{14}\text{ Hz}$ কম্পাঙ্কের আলো আপতিত হলে তা থেকে কেবল ইলেকট্রন নির্গত হতে শুরু করবে। এই কম্পাঙ্কের চেয়ে কম কম্পাঙ্কের আলো প্লাটিনামের ওপর আপতিত হলে কোনো ইলেকট্রন নির্গত হবে না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   মহাশূন্যযানটির নিশ্চল বা আদি দৈর্ঘ্য, $L_0 = 80\text{ m}$
   মহাশূন্যযানের বেগ, $v = 1.8 \times 10^8\text{ ms}^{-1}$
   আলোর বেগ, $c = 3 \times 10^8\text{ ms}^{-1}$

   আমরা জানি, দৈর্ঘ্য সংকোচনের সূত্রানুসারে,
   $L = L_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}$

   মান বসিয়ে পাই,
   $L = 80 \times \sqrt{1 - \left(\frac{1.8 \times 10^8}{3 \times 10^8}\right)^2}$
   $= 80 \times \sqrt{1 - (0.6)^2}$
   $= 80 \times \sqrt{1 - 0.36}$
   $= 80 \times \sqrt{0.64}$
   $= 80 \times 0.8 = 64\text{ m}$

   অতএব, পৃথিবী থেকে পরিমাপকৃত গতিশীল মহাশূন্যযানটির দৈর্ঘ্য ৬৪ মিটার।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   মহাশূন্যচারীর যাত্রাকালের বয়স = ২৫ বছর।
   পৃথিবীর পর্যবেক্ষকের নিকট অতিক্রান্ত সময় (প্রসারিত কাল), $t = 30\text{ বছর}$
   মহাশূন্যযানের বেগ, $v = 1.8 \times 10^8\text{ ms}^{-1}$
   আলোর বেগ, $c = 3 \times 10^8\text{ ms}^{-1}$
   মহাশূন্যচারীর নিজের ঘড়িতে অতিবাহিত সময় (প্রকৃত কাল) = $t_0$

   কাল দীর্ঘায়নের সূত্রানুসারে,
   $t = \frac{t_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}$

   বা, $t_0 = t \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}$
   মান বসিয়ে পাই,
   $t_0 = 30 \times \sqrt{1 - \left(\frac{1.8 \times 10^8}{3 \times 10^8}\right)^2}$
   $= 30 \times \sqrt{1 - 0.36}$
   $= 30 \times 0.8 = 24\text{ বছর}$

   অতএব, মহাশূন্যচারীর নিজস্ব কাঠামোতে বা হিসেবে ভ্রমণের সময়কাল ২৪ বছর।
   সুতরাং, পৃথিবীতে ফিরে আসার পর মহাশূন্যচারীর শারীরিক বয়স হবে:
   $= (25 + 24)\text{ বছর} = 49\text{ বছর}$

   যেহেতু তার বয়স হবে ৪৯ বছর, তাই তিনি ফিরে এসে তাঁর ৪৯তম জন্মদিন পালন করবেন (অথবা তিনি ইতোমধ্যে ৪৫তম জন্মদিন পার করে ফেলেছেন)।
   অতএব, মহাশূন্যচারী ভূ-পৃষ্ঠে ফিরে এসে ৪৫তম জন্মদিন পালন করবেন— এ উক্তিটি সঠিক নয়।