পদার্থবিজ্ঞানের ভৌত আলোক বিজ্ঞান অনুশীলনীর গুরুত্বপূর্ণ অনুধাবন প্রশ্নোত্তর পর্ব ১
পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্র ভৌত আলোকবিজ্ঞান HSC সৃজনশীল প্রশ্ন ও গাণিতিক সমস্যা সূত্র সমাধানের জন্য অনুধাবন প্রশ্নোত্তর
পদার্থবিজ্ঞানের ভৌত আলোক বিজ্ঞান অনুশীলনীর গুরুত্বপূর্ণ অনুধাবন প্রশ্নোত্তর পর্ব ১
প্রশ্নঃ আলো তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ ব্যাখ্যা কর।
উত্তরঃ আমরা জানি যে সমস্ত তরঙ্গের মধ্যে তড়িৎ ও চৌম্বকক্ষেত্র বিদ্যমান তাদেরকে তড়িৎ চুম্বকীয় তরঙ্গ বলে। ম্যাক্সওয়েলের তড়িৎ-স্বকীয় তত্ত্ব অনুসারে বস্তু গুণ বিশিষ্ট কাল্পনিক ইথারের পরিবর্তে বৈদ্যুতিক গুণ বিশিষ্ট তড়িত চৌম্বকক্ষেত্রের মাধ্যমে আলোক তরঙ্গ সঞ্চালিত হয়ে থাকে। এছাড়াও জার্মান বিজ্ঞানী হাইনরিখ হার্জ ছোট আকারের স্পন্দিত বৈদ্যুতিক কুন্ডলী হতে আলোক তরঙ্গের গুণাবলী সম্পন্ন ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তরঙ্গ সৃষ্টি করতে সক্ষম হন এবং দেখান যে, আলোর সব কর্মই এ তরঙ্গে রয়েছে। এতে প্রমানিত হয় যে আলো তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ।
প্রশ্ন: হাইগেন্সের নীতিটি ব্যাখ্যা কর। অথবা, কোন তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে আলোর প্রতিফলন ও প্রতিসরণ প্রতিপাদন করা সূত্র হয় তা ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: তরঙ্গমুখের প্রতিটি বিন্দুকে নতুন গোলকীয় তরঙ্গের উৎস হিসিবে বিবেচনা করা হয়। এসব তরঙ্গকে গৌণ তরঙ্গ বলে। গৌণ তরঙ্গ গুলো মূল তরঙ্গের সমান বেগে চতুর্দিকে অগ্রসর হয়। এই গৌণ তরঙ্গগুলো কোন নির্দিষ্ট সময়ে যে সাধারণ স্পর্শক তল আবৃত করে, তাই হলো ঐ সময়ে তরঙ্গমুখের নতুন অবস্থান। হাইগেন্সের নীতির উপর ভিত্তি করে আলোর প্রতিফলন ও প্রতিসরণ সূত্র প্রতিপাদন করা হয়।
প্রশ্ন: আলোর প্রকৃতি সম্বন্ধে বিভিন্ন তত্ত্বের উল্লেখ কর।
উত্তর: আলোকের প্রকৃতি সম্বন্ধে যেসব তত্ত্ব উদ্ভাবিত হয়েছে সেগুলো হলো-
- ক. নিউটনের কনিকা তত্ত্ব
- খ. হাইগেনসের তরঙ্গ তত্ত্ব
- গ. ম্যাক্সওয়েলের তড়িী তত্ত্ব
- ঘ. আইনস্টাইনের কোয়ান্টাম তত্ত্ব।
প্রশ্ন: বর্ণালী উৎপত্তির কারণ কী?
উত্তরঃ বর্ণালী উৎপত্তির কারণ সমুহ নিম্নরূপ :
- ক. বিভিন্ন বর্ণের আলোক রশ্মির বিচ্যুতি, তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্যভেদে বিভিন্ন হয় বলে বর্ণালী উৎপন্ন হয়।
- খ. সাদা আলোকের মধ্যে যে সাতটি মূল বর্ণের আলো আছে তাদের জন্য মাধ্যমের প্রতিসরাংক বিভিন্ন হেতু বৰ্ণালী উৎপন্ন হয়।
প্রশ্নঃ সূর্যের আলোর তরঙ্গমুখ সমতল হয় কেন ?
উত্তর: কোন বিন্দু উৎস থেকে সমসত্ব মাধ্যমে অল্প দূরত্বে তরঙ্গমূখ গোলীয় হয়। কিন্তু বহু দূরবর্তী কোন বৃহৎ উৎস থেকে আগত তরঙ্গমুখের বক্রতা এত সামান্য হয় যে এর অংশ বিশেষকে দেখলে সমতল মনে হয়। সূর্য যেহেতু দূরবর্তী আলোক উৎস তাই সূর্যের আলোর তরঙ্গমুখ সমতল হয়।
প্রশ্নঃ তাড়িৎ চৌম্বক বর্ণালীতে কি কি বিকিরণ আছে?
উত্তরঃ তাড়িৎ চৌম্বক বর্ণালীতে যে যে বিকিরণ আছে তা হল- বেতার তরঙ্গ, মাইক্রোওয়েভ তরঙ্গ, অবলোহিত রশ্মি, দৃশ্যমান আলো, অতিবেগুনী রশ্মি, এক্স রশ্মি, গামা রশ্মি।
প্রশ্নঃ তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য লিখ ?
উত্তর; তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য নিম্নরূপ-
- ক. তাড়িতচৌম্বকীয় তরঙ্গ তড়িৎ ক্ষেত্র
ও চৌম্বকক্ষেত্রে 
এর পর্যায়বৃত্ত পরিবর্তনের ফলে উৎপন্ন হয়।
- খ. এই তরঙ্গের সঞ্চালনের অভিমুখ ও উভয়ের উপর লম্বা তাই ইহা আড় তরঙ্গ।
- গ. তাড়িতচৌম্বকীয় তরঙ্গ সঞ্চালনের জন্য কোন মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না।
- ঘ. শূন্য মাধ্যমে তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গের বেগ 3 x 108ms-1
প্রশ্নঃ তরঙ্গের উপরিপাতন ব্যাখ্যা কর।
উত্তরঃ কোন মাধ্যমের মধ্যদিয়ে একাধিক তরঙ্গ সঞ্চালিত হলে, কোন বনা বা বিন্দুর লব্ধি সরণ ঘটবে। এ লব্ধি সরুণ তরঙ্গগুলো কর্তৃক সৃষ্ট পৃথক পৃথক সরণের বীজগাণিতিক যোগফলের সমান। একে তরঙ্গের উপরিপাতন বলে। ধরি, দুটি তরঙ্গ মাধ্যমের কোন একটি বলার উপর একই সাথে আপতিত হল। তরঙ্গ দুটির দরুন কলার সরণ যথাক্রমে y1 ও y2।
এখন তরঙ্গদুটি মাধ্যমের কনাটির উপর একই দশায় আপতিত হলে কণাটির লব্ধি সরল, y = y1 + y2
এবং তরঙ্গদুটি মাধ্যমের কনাটির উপর বিপরীত দশায় আপতিত হলে ব্যাটির লব্ধি সরণ, y = y1 - y2
প্রশ্নঃ নিম্নলিখিত বিস্তৃত শ্রেণীর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ক্রম অনুসারে সাজাও (বড় থেকে ছোট): দৃশ্যমান আলোকরশ্মি, অতিবেগুণী রশ্মি, অবলোহিত রশ্মি, টিভি ও রেডিও তরঙ্গ, গামা রশ্মি, এক্স (X) রশ্মি।
উত্তর: ১) টিভি ও রেডিও তরঙ্গ, ২) অবলোহিত রশ্মি, ৩) দৃশ্যমান আলোকরশ্মি, s) অতিবেগুনী রশ্মি, ৫) এক্স (X) রশ্মি, ৬) গামা রশ্মি।
