Questions in this chapter

$0.2500nm$ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এক্স-রশ্মি কোনো লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত হেনে $60°$ কোণে বিক্ষিপ্ত হলো। ইলেকট্রনের নিশ্চল ভর $9.1 \times 10^{-31} kg$ এবং প্ল্যাংকের ধ্রুবক $6.63 \times 10^{-34} \ Js$

ক. কম্পটন প্রভাব কাকে বলে?

খ. কম্পটন প্রভাব আলোর কোন ধর্ম ব্যাখ্যা করে?

গ. বিক্ষিপ্ত এক্স-রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ণয় করো।

ঘ. বিক্ষিপ্ত এক্স রাশ্মিটির শক্তি, আপতিত রশ্মিটির চেয়ে অতি সামান্য কম— গাণিতিক যুক্তির মাধ্যমে এর সত্যতা যাচাই করো।

নীল আলো ব্যবহার করে একটি ইয়ং এর দ্বি চির পরীক্ষায় নিম্নলিখিত উপাত্ত পাওয়া যায়। দ্বি-চির হতে পর্দার দূরত্ব $= 1.82 \ m$

চির ব্যবধান $= 0.3 \ mm$

$6$টি পট্টির মধ্যবর্তী দূরত্ব $12 \ mm$

ক. এই পরীক্ষার সাহায্যে তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ণয়ের সুত্রটি কী?

খ. এই পরীক্ষা আলোর কোন ধর্ম ব্যাখ্যা করে?

গ.ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?

ঘ.এই পরীক্ষায় দুটি চির ব্যবস্থা অবলম্বন না করে পাশাপাশি দুটি নীল বাতি রেখে কি অনুরূপ পরীক্ষাটি করা যাবে? তোমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও ।

একটি বস্তুকণার ভর $10^{-30} kg$। বস্তুটি 0.5c বেগে গতিশীল ।

ক. ভরের আপেক্ষিকতা কী?

খ. নিশ্চল ভর ও চলমান ভরের মধ্যে পার্থক্য কী?

গ. বস্তু কণাটির মোট শক্তি নির্ণয় কর।

ঘ. বস্তু কণাটি কি আলোর বেগে গতিশীল হতে পারবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে ব্যাখ্যা কর।

নিচের চিত্রে $S$ এবং $S^{\prime}$ দুটি প্রসঙ্গ কাঠামো। $S$ কাঠামোটি $X$ অক্ষের অভিমুখে S কাঠামোর সাপেক্ষে বেগে গতিশীল। কাঠামোগুলোতে অবস্থিত দুই জন পর্যবেক্ষক দুটি কণা $A$ ও $B$ এর স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ পর্যবেক্ষণ করছেন।

ক. ভরের আপেক্ষিকতা কী?

খ. আপেক্ষিকতার সাধারণ ও বিশেষ তত্ত্বের পার্থক্য লিখ।

গ. একটি ইলেকট্রন $0.99 \%$ দ্রুতিতে গতিশীল হলে এর চলমান ভর কত?

ঘ. বস্তুর বেগ আলোর বেগের সমান বা বেশি হওয়া সম্ভব নয়— উদ্দীপকের আলোকে সত্যতা যাচাই করো।

ক. কাল দীর্ঘায়ন কী?

খ. দৈর্ঘ্য সংকোচন এবং কাল দীর্ঘায়ন কেন হয়?

গ. প্লেনের ভর $720 \ kg$ । পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল অতিক্রমের পর $3.72 \times 10 ms^{-1}$বেগে গতিশীল অবস্থায় ভূপৃষ্ঠের বিজ্ঞানী প্লেনটিকে 30 দিন পর্যবেক্ষণ করলেন। বায়ুমণ্ডল অতিক্রমের পর প্লেনের ভর কত বাড়বে?

ঘ. প্লেনের বেগ কত হলে একই ঘটনার সময় ব্যবধান প্লেনে রক্ষিত ঘড়ির চেয়ে ভূ-পৃষ্ঠে রক্ষিত ঘড়িতে দ্বিগুণ হবে ?

নিচের চিত্রে আলোক তড়িৎ ক্রিয়া প্রদর্শন করা হয়েছে।

ক. নিবৃত্তি বিভব কী?

খ. স্থান কাল ভেদে মাইকেলসন-মোরলের পরীক্ষার ফলাফল পরিবর্তন হবে না কেন?

গ. কোনো পদার্থের কার্য অপেক্ষক $1.85 \ eV$ হলে ঐ পদার্থের সূচন কম্পাঙ্ক কত হবে?

ঘ. উদ্দীপকের কম্পাঙ্ক $u_{n}$ হতে $u$ তে পরিবর্তন করলে নিবৃত্তি বিভবের কীরূপ পরিবর্তন হবে?

নিচের চিত্রে একটি গ্যাস নল দেখানো হয়েছে। এটি বিশেষ ধরনের গ্যাস নল। এতে $C$ ক্যাথোড, $A$ অ্যানোড। নলে নিম্ন বায়ু চাপে এবং ক্যাথোড ও অ্যানোডের মধ্যে অতি উক্ত বিভব পার্থক্য প্রয়োগে এক্স-রে উৎপন্ন হয়।

ক. এক্স-রে কী?

খ. ক্যাথোড রশ্মি ও এক্স রশ্মির মধ্যে পার্থক্যসূচক বৈশিষ্ট্য লিখ ।

গ. উদ্দীপকের ক্যাথোড ও অ্যানোডের মধ্যে $7 \ KV$ বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করলে স্থির অবস্থা থেকে একটি ইলেকট্রন যে চূড়ান্ত বেগ প্রাপ্ত হবে তার মান নির্ণয় করো।

ঘ. উদ্দীপকে সৃষ্ট এক্স-রের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য $0.25 \ nm$ হয় এবং কোনো লক্ষ্যবস্তুকে আঘাত করে $60°$ কোণে বিক্ষিপ্ত হলো। সেখানে ইলেকট্রনের নিশ্চল ভর $9.1 \times 10^{-34} kg$ এবং প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক $6.63 \times 10^{-34}Js$। বিক্ষিপ্ত এক্স রশ্মিটির শক্তি আপতিত রশ্মিটির চেয়ে সামান্য কম – গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে এর সত্যতা যাচাই করো।

শূন্য মাধ্যমে একই রকমের দুটি ধাতব পাত $X$ ও $Y$ পরস্পর থেকে $4 \ cm$ দূরে অবস্থিত। $Y$ পাত থেকে ইলেকট্রন নির্গত হয়ে সরাসরি $X$ পাতের দিকে গতিশীল হয়। $Y$ পাতের কার্য অপেক্ষক $1.85 \ eV$ দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পাল্লা $4000$Å থেকে $8000$Å।

ক. আলোক তড়িৎ ক্রিয়া কাকে বলে?

খ. আপেক্ষিক তত্ত্বের সাহায্যে দেখাও যে, কোনো বস্তুর বেগ আলোর বেগের সমান হতে পারে না।

গ. উদ্দীপকের উপাত্ত ব্যবহার করে সূচন কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর।

ঘ. দৃশ্যমান আলোর সাহায্যে $Y$ পাত থেকে নির্গত ইলেকট্রন $X$ পাতে পৌঁছাতে পারবে কিনা বিশ্লেষণ কর।

হাবু $4 \times 10^{15}Hz$ কম্পাঙ্কের কোনো বিকিরণ কোনো ধাতব পাতের উপর আপতিত করেন। তিনি পরীক্ষা করে দেখেন সেক্ষেত্রে সর্বোচ্চ $3.6 \times 10^{-19}J$ শক্তিসম্পন্ন ইলেকট্রন নির্গত হয়। লাবু একই কম্পাঙ্কের বিকিরণ অন্য ধাতব পাতে অপতিত করেন। নতুন ধাতব পাতের সর্বোচ্চ শক্তিসম্পন্ন ইলেকট্রন শক্তি পূর্বের অর্ধেক।

ক. আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব কী?

খ. হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতি কী-ব্যাখ্যা করো ।

গ. হাবু যে ধাতব পাত ব্যবহার করেছিল তার সূচন কম্পাঙ্ক কত ছিল?

ঘ. লাবু পরীক্ষা শেষে বলেন “তার ব্যবহৃত ধাতব পাত থেকে ইলেকট্রন নির্গত হয় নি”— তার মতামতের সাথে তোমার মতামতের মিল বা অমিল বিশ্লেষণ করো।

একটি ধাতুর উপর $2500$Å এবং $3500$Å তরঙ্গ দৈর্ঘ্যবিশিষ্ট দুটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ আলাদাভাবে ফেলা হলো। ফলে দুটি ক্ষেত্রেই ধাতবপৃষ্ঠ হতে ইলেকট্রন নির্গত হলো। ধাতুটির সূচন কম্পাঙ্কে $5.5 \times 10^{14}Hz$

ক. আলোক তড়িৎ ক্রিয়া কাকে বলে?

খ. কোনো গতিশীল কণার বেগের সাথে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সম্পর্ক কিরূপ?

গ. ধাতুটির কার্য অপেক্ষক নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকে আপতিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য উভয়ক্ষেত্রে নিবৃত্তি বিভবের তুলনামূলক গাণিতিক বিশ্লেষণ কর।

একজন মহাশূন্যচারী $30$ বছর বয়সে $2.4 \times 10^{8}ms^{-1}$ বেগে গতিশীল মহাশূন্যযানে চড়ে ছায়াপথ অনুসন্ধানে গেলেন এবং পৃথিবীর পঞ্জিকার হিসাবে $50$ বছর পর ফিরে এলেন।

ক. কাল দীর্ঘায়ন কাকে বলে?

খ. লরেন্টজ রূপান্তর থেকে কীভাবে গ্যালিলিও রূপান্তরে পৌঁছা যায় দেখাও।

গ. উদ্দীপকে বর্ণিত মহাশূন্যচারী পৃথিবীতে ফিরে এলে তার বয়স কত হবে?

ঘ. আইনস্টাইন বলেছেন স্থান ও কালের মতো ভরও আপেক্ষিক। ভরবৃদ্ধি সমীকরণ থেকে উদাহরণসহ এর পক্ষে যুক্তি দাও ।

$4 \times 10^{15}Hz$কম্পাঙ্কের কোনো বিকিরণ কোনো ধাতব পাতের উপর আপতিত হলে সর্বোচ্চ $3.6 \times 10^{-19}$ শক্তিসম্পন্ন ইলেকট্রন নির্গত হয়।

ক. কোনো ধাতুর কার্যাপেক্ষক কাকে বলে?

খ. ফোটন কাকে বলে? সূচন কম্পাঙ্ক কী?

গ. উদ্দীপকে বর্ণিত ধাতব পাতের সূচন কম্পাঙ্ক কত?

ঘ. ধাতব পাতে একটি ন্যূনতম কম্পাঙ্কের আলো আপতিত হলে ইলেকট্রন নির্গত হয়। এই ক্রিয়াকে কী বলে? যে সমীকরণের সাহায্যে আইনস্টাইন এই ক্রিয়া ব্যাখ্যা করেন যথাযথ যুক্তি দিয়ে তা নির্ণয় করো।

প্লাটিনামের সূচন কম্পাঙ্ক $1.5 \times 10^{15}Hz$।আলোক তড়িৎ ক্রিয়া সংক্রান্ত একটি পরীক্ষায় প্লাটিনামের উপর একবার $2000$ Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এবং আরেকবার $1000$ Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো ফেলা হলো।

ক.হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তার নীতি কী?

খ.দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলতে কী বোঝ? ব্যাখ্যা করো।

গ.প্লাটিনামের কার্যাপেক্ষক নির্ণয় করো।

ঘ.উদ্দীপকে উল্লিখিত উভয় তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর জন্য প্লাটিনাম থেকে নিঃসৃত ইলেকট্রনের গতিশক্তি প্রাপ্ত হওয়া না হওয়া সম্পর্কে তোমার মতামত গাণিতিক বিশ্লেষণসহকারে ব্যাখ্যা করো।

কম্পটন প্রভাবের একটি পরীক্ষায় দেখা যায় যে, $0.5$Å | তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কোনো ফোটন একটি স্থির ইলেকট্রনকে আঘাত করে $45°$ কোণে বিক্ষিপ্ত হয় ।

ক.কম্পটন প্রভাব কাকে বলে?

খ.পটাসিয়ামের কার্যাপেক্ষক $2.0 \ eV$ বলতে কী বুঝ?

গ.উদ্দীপকে উল্লেখিত ফোটনের কম্পাঙ্ক ও শক্তি নির্ণয় কর।

ঘ.উদ্দীপকের আলোক বিক্ষেপণের পূর্বে ও পরে ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনামূলক বিশ্লেষণ দাও।

$2.4$ Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এক্স-রশ্মি কোনো লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত করে $60°$ কোণে বিক্ষিপ্ত হলো।

ক. ভরের আপেক্ষিকতা বলতে কী বোঝ?

খ. পরমাণুর নিউক্লিয়াসে ইলেকট্রন থাকতে পারে না কেন? ব্যাখ্যা করো।

গ. বিক্ষিপ্ত এক্স-রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ণয় করো।

ঘ. গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও যে, বিক্ষিপ্ত এক্স-রশ্যির শক্তি উদ্দীপকে উল্লিখিত আপতিত রশ্মির চেয়ে কম।

একটি পরমাণু ইলেকট্রন তৃতীয় কক্ষপথ থেকে শক্তি বিকিরণ করে ভূমি অবস্থায় ফিরে এলো। ইলেকট্রনটি $0.98 \mathrm{~c}$ বেগে গতিশীল ইলেকট্রনের ভর ও চার্জ $9.1 \times 10^{-31} \mathrm{~kg}$ এবং $1.6 \times 10^{-19}\text{ C}$.

ক. সূচন কম্পাঙ্ক কী?

খ. কোনো বস্তুর বেগ আলোর বেগের সমান হতে পারে না- প্রমাণ কর।

গ. ইলেকট্রন ভূমি অবস্থায় ফিরে আসায় বিকিরিত শক্তির তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ণয় কর।

ঘ. ইলেকট্রনটির আইনস্টাইনীয় গতিশক্তি নিউটনীয় গতিশক্তি অপেক্ষা বেশি— যথার্থতা যাচাই কর।

কোনো ধাতব পাত হতে ইলেকট্রন নিঃসরণের জন্য এর উপর $2300 \mathring{\rm{A}}$ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো ফেলা হলো। ধাতুটির কার্য অপেক্ষক $2.3\ \mathrm{eV}$। প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক $\mathrm{h}=6.63 \times 10^{-34}\ \mathrm{Js}$।

ক. ঘটনা দিগন্ত কী?

খ. অবতল লেন্স দ্বারা গঠিত বিম্ব পর্দায় ফেলা যায় কি না— ব্যাখ্যা কর।

গ. উদ্দীপকে নিঃসৃত ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ গতিবেগ নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকে বর্ণিত ধাতুর উপর $5860\mathring{A}$ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো পতিত হলে ইলেকট্রন নির্গত হবে কি না— গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।

একটি কাল্পনিক চলমান ট্রেনে একটি বস্তুর ভর $100$ কেজি এবং দৈর্ঘ্য নিশ্চল দৈঘ্যের $50\%$।

ক. কার্য অপেক্ষক এর সংজ্ঞা দাও।

খ. জরুরী প্রয়োজন ছাড়া আমাদের এক্স-রে করা উচিত নয়—ব্যাখ্যা কর।

গ. কাল্পনিক ট্রেনটির গতিবেগ নির্ণয় কর।

ঘ. ট্রেনটি থেমে গেলে বস্তুটির ভরের কোনো পরিবর্তন হবে কী? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

নাসার একদল বিজ্ঞানী $0.5\ \rm{kg}$ ভরের একটি বস্তুকে ভর-শক্তির রূপান্তর প্রক্রিয়ায় শক্তিতে রূপান্তরের চেষ্টা করল।

ক. কম্পটন ক্রিয়া কি?

খ. একটি ফোটনের নিশ্চল ভর শূন্য— গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা দাও।

গ. বস্তুটি কত বেগে গতিশীল হলে এর মোট শক্তি স্থির অবস্থার শক্তির $1.7$ গুণ হবে?

ঘ. যদি ঐ বিজ্ঞানীরা বস্তুটিকে শক্তিতে রূপান্তরিত করতে পারে তবে তা দ্বারা $2\ \rm{HP}$ ক্ষমতার $200$ টি পাম্প এক বছর চালাতে পারবে কি না— গাণিতিক বিশ্লেষণ পূর্বক ব্যাখ্যা দাও।

জনি ও জিহানের জন্ম $1971$ সালে যখন বাংলাদেশ স্বাধীন হয় । যখন তাদের বয়স $25$ বছর তখন জয় $100\ \rm{m}$ লম্বা একটি নভোযানে মহাশূন্যে পাড়ি দেয়। জনি গতিশীল যানটির দৈর্ঘ্য $60\ \rm{m}$ দেখতে পেল। সে $42$ বছর মহাশূন্যে ভ্রমণ করে ফিরে আসে।

ক. সূচন কম্পাঙ্ক কী?

খ. নিউটনীয় বলবিদ্যা অনুসারে প্রাপ্ত গতিশক্তি ও তত্ত্ব অনুসারে গতিশক্তি এক নয়-ব্যাখ্যা কর।

গ. জনির নভোযানটির বেগ নির্ণয় কর।

ঘ. জনি স্বাধীনতার পঞ্চাশ বছর পূর্তি অনুষ্ঠানে যোগ দিতে পারবে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে মতামত দাও।