পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আপতিত আলোর যে সর্বনিম্ন কম্পাঙ্কের জন্য কোনো ধাতুপৃষ্ঠ থেকে ইলেকট্রন নির্গত হয়, তাকে সেই ধাতুর সূচন কম্পাঙ্ক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিশেষ আপেক্ষিকতা তত্ত্বানুসারে, কোনো বস্তুর গতিশীল ভর m = m₀ / √(1 - v²/c²)। যদি বস্তুর বেগ আলোর বেগের (ফোটনের বেগের) সমান অর্থাৎ v = c হয়, তবে সমীকরণানুযায়ী বস্তুর গতিশীল ভর অসীম হয়ে যায়। কোনো বস্তুর ভর অসীম করতে অসীম পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন, যা বাস্তবে অসম্ভব। তাছাড়া ভরযুক্ত কোনো বস্তুর বেগ আলোর বেগের সমান হতে পারে না। ফোটনের কোনো স্থির ভর নেই বলেই এটি c বেগে চলতে পারে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আমরা জানি, n-তম শক্তিস্তরে ইলেকট্রনের শক্তি,
   E_n = E_1 / n²
   এখানে,
   ভূমি অবস্থার শক্তি, E_1 = -13.6 eV
   ইলেকট্রনের প্রাথমিক শক্তি, E_n = -1.5 eV

   সুতরাং,
   -1.5 = -13.6 / n²
   বা, n² = -13.6 / -1.5 ≈ 9.067 ≈ 9
   বা, n = √9 = 3

   অতএব, ইলেকট্রনটি প্রথমে ৩য় শক্তিস্তরে (n = 3) ছিল।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   প্রাথমিক স্তরের শক্তি, $E_i = -1.5 eV$
   চূড়ান্ত স্তরের শক্তি, $E_f = -3.4 eV$

   নিঃসরিত ফোটনের শক্তি,
   $\Delta E = E_i - E_f = -1.5 eV - (-3.4 eV) = 1.9 eV$
   ΔE = 1.9 × 1.6 × 10⁻¹⁹ J = 3.04 × 10⁻¹⁹ J

   আমরা জানি, ΔE = hc / λ
   বা, λ = hc / ΔE
   = (6.63 × 10⁻³⁴ J s × 3 × 10⁸ m s⁻¹) / (3.04 × 10⁻¹⁹ J)
   = 6.543 × 10⁻⁷ m

   উদ্দীপকে দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পাল্লা দেওয়া আছে 4 × 10⁻⁷ m হতে 8 × 10⁻⁷ m।
   যেহেতু 4 × 10⁻⁷ m < 6.543 × 10⁻⁷ m < 8 × 10⁻⁷ m, তাই নিঃসরিত বিকিরণটির তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যমান আলোর পাল্লার মধ্যে অবস্থান করে।
   অতএব, নিঃসরিত বিকিরণটি দৃশ্যমান হবে।