মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের ‘আলো’ অধ্যায়টির মধ্যে লেন্সের কাজ, আলোর প্রতিফলন ও প্রতিসরণ, প্রিজম থেকে শুরু করে মানুষের চোখের মতো দারুণ সব বৈজ্ঞানিক বিষয় নিয়ে এখানে আলোচনা করা হয়েছে। আজকের পোস্টে   এই চ্যাপ্টারের বাছাই করা প্রশ্ন-উত্তরগুলো (Question Answer) শেয়ার করা হল।

মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান

‘আলো‘ One Liner প্রশ্ন উত্তর

 

আজকের পোস্টে   যেসব বাছাই করা ওয়ান লাইনার (One Liner) প্রশ্ন উত্তর শেয়ার করা হচ্ছে, সেগুলো থেকে  MCQ, সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন (SAQ), শূন্যস্থান পূরণ; সব ধরনের প্রশ্ন উত্তর করতে পারবে।

দর্পণ ও প্রতিফলন (Mirror and Reflection)

 

★ যে মসৃণ তলের উপর আলোর প্রতিফলনের সূত্রানুসারে নিয়মিত প্রতিফলন হয়, তাকে বলে: দর্পণ (Mirror)।
★ পারদ বা রূপো বা কোনো ধাতুর প্রলেপযুক্ত বক্র প্রতিফলক তল যা কোনো গোলকের অংশবিশেষ, তাকে বলে: গোলীয় দর্পণ (Spherical Mirror)।
★ গোলীয় দর্পণ যে গোলকের অংশ, সেই গোলকের কেন্দ্রকে বলে: বক্রতা কেন্দ্র (Centre of Curvature)।
★ গোলীয় দর্পণের প্রধান ছেদের প্রান্তবিন্দুর সংযোজক সরলরেখাকে বলে: রৈখিক উন্মেষ (Linear Aperture)।
★ উপাক্ষীয় রশ্মির ক্ষেত্রে গোলীয় দর্পণের ফোকাস দৈর্ঘ্য (f) ও বক্রতা ব্যাসার্ধের (r) সম্পর্কটি হলো: f=r/2।

★ দাড়ি কামানোর কাজে এবং দন্ত চিকিৎসকরা দাঁত পরীক্ষার জন্য যে দর্পণ ব্যবহার করেন, তা হলো: অবতল দর্পণ (Concave Mirror)।
★ মোটর গাড়ির ‘Rear View Mirror’ বা রাস্তার আলোর প্রতিফলক হিসেবে যে দর্পণ ব্যবহার করা হয়, তা হলো: উত্তল দর্পণ (Convex Mirror)।
★ গোলীয় দর্পণ দ্বারা গঠিত প্রতিবিম্বের উচ্চতা এবং বস্তুর উচ্চতার অনুপাতকে বলে: রৈখিক বিবর্ধন (Linear Magnification)।
★ গোলীয় দর্পণের মেরু ও বক্রতা কেন্দ্র দিয়ে গমনকারী সরলরেখাকে বলে: প্রধান অক্ষ (Principal Axis)।
★ যেসমস্ত রশ্মি গোলীয় দর্পণের মেরুর খুব কাছাকাছি এবং প্রধান অক্ষের সাপেক্ষে খুব কম কোণে আপতিত হয়, তাদের বলে: উপাক্ষীয় রশ্মি (Paraxial Rays)।

★ কোনো বস্তু অবতল দর্পণের ফোকাসে অবস্থিত হলে প্রতিবিম্ব কোথায় গঠিত হবে: অসীমে (Infinity)।
★ অবতল দর্পণের ফোকাস ও মেরু বিন্দুর মধ্যবর্তী কোনো স্থানে বস্তুকে রাখলে প্রতিবিম্বের প্রকৃতি হবে: অসদ্‌, সমশীর্ষ ও বিবর্ধিত।
★ সদ্‌বিম্ব সর্বদাই অবশীর্ষ হয়, তাই কার্টেসিয় নিয়মানুসারে সদ্‌বিম্বের উচ্চতা সর্বদা: ঋণাত্মক।
★ অসদ বিম্ব সর্বদাই সমশীর্ষ হয়, তাই কার্টেসিয় নিয়মানুসারে অসদ বিম্বের উচ্চতা সর্বদা: ধনাত্মক।
★ মোটর গাড়ির হেডলাইট বা টর্চে আলোর তীব্রতা বাড়াতে কোন দর্পণ ব্যবহৃত হয়: অধিবৃত্তীয় দর্পণ।

আলোর প্রতিসরণ ও প্রিজম (Refraction and Prism)

 

★ আলো এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে প্রবেশ করার সময় গতির অভিমুখ পরিবর্তনের ঘটনাকে বলে: আলোর প্রতিসরণ (Refraction of Light)।
★ লম্ব আপতনের ক্ষেত্রে আপতন কোণ ও প্রতিসরণ কোণ উভয়েই শূন্য হয়, তাই আলোকরশ্মির চ্যুতিকোণ হয়: 0⁰।
★ নির্দিষ্ট রঙের আলো এবং নির্দিষ্ট দুটি মাধ্যমের ক্ষেত্রে আপতন কোণের সাইন এবং প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত সর্বদা ধ্রুবক হয়, এটি হলো: স্নেলের সূত্র (Snell’s Law)।
★ শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ ও কোনো মাধ্যমে আলোর বেগের অনুপাতকে বলে: পরম প্রতিসরাঙ্ক (Absolute Refractive Index)।
★ সমান্তরাল কাচফলকে আলোর প্রতিসরণের ক্ষেত্রে আপতিত রশ্মি ও নির্গত রশ্মি পরস্পর সমান্তরাল হয়, তাই এক্ষেত্রে চ্যুতিকোণ হয়: 0⁰।

★ ত্রিভুজাকার এবং তিনটি আয়তাকার সমতল দ্বারা সীমাবদ্ধ স্বচ্ছ প্রতিসারক মাধ্যমকে বলে: প্রিজম (Prism)।
★ প্রিজমের মধ্যে দিয়ে আলোর প্রতিসরণের ক্ষেত্রে চ্যুতিকোণের (δ) সমীকরণটি হলো: δ = i₁ + i₂ – A।
★ আলোকরশ্মি লঘু মাধ্যম থেকে ঘন মাধ্যমে প্রবেশ করলে আলোর বেগ কমে যায়, ফলে প্রতিসৃত রশ্মি: অভিলম্বের দিকে সরে আসে।
★ আলোকরশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমে প্রবেশ করলে আলোর বেগ বেড়ে যায়, ফলে প্রতিসৃত রশ্মি: অভিলম্ব থেকে দূরে সরে যায়।
★ কোনো মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক বলতে বোঝায়: শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ ও ওই মাধ্যমে আলোর বেগের অনুপাত।

★ তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) ও মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্কের (μ) মধ্যে সম্পর্ক নির্দেশক কোচির (Cauchy) সমীকরণটি হলো: μ = A + B / λ²।
★ সমান্তরাল কাচফলকের মধ্য দিয়ে আলোকরশ্মির প্রতিসরণের সময় আপতিত রশ্মির অভিমুখ এবং নির্গত রশ্মির মধ্যবর্তী লম্বদূরত্বকে বলে: পার্শ্বীয় সরণ (Lateral Shift)।
★ কাচ ফলকের বেধ (thickness) এবং উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক বেশি হলে পার্শ্বীয় সরণের মান: বেশি হয়।
★ প্রিজমের প্রতিসারক কোণ (A) এবং প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রতিসরণের সময় উৎপন্ন দুটি প্রতিসরণ কোণের (r₁, r₂) সম্পর্কটি হলো: A = r₁ + r₂।
★ প্রিজমের মধ্যে দিয়ে আলোর প্রতিসরণের সময় যে আপতন কোণের জন্য চ্যুতিকোণের মান সর্বনিম্ন হয়, তাকে বলে: ন্যূনতম চ্যুতির অবস্থান।

 

লেন্স ও মানবচক্ষু (Lens and Human Eye)

 

★ যে লেন্সের মধ্যভাগ পুরু এবং প্রান্তভাগ পাতলা, যা সমান্তরাল রশ্মিগুচ্ছকে একটি বিন্দুতে মিলিত করে, তাকে বলে: উত্তল লেন্স বা অভিসারী লেন্স (Convex Lens)।
★ লেন্সের প্রধান অক্ষের ওপর অবস্থিত যে বিন্দুর মধ্য দিয়ে আলোকরশ্মি গেলে তার কোনো বিচ্যুতি হয় না, তাকে বলে: আলোককেন্দ্র (Optical Centre)।
★ কোনো লেন্স আপতিত রশ্মিকে তার পথ থেকে যতটা চ্যুত করতে পারে, তাকে বলে: লেন্সের ক্ষমতা (Power of Lens)।
★ লেন্সের ক্ষমতার এসআই (SI) একক হলো: ডায়াপটার (Dioptre)।
★ ফোটোগ্রাফিক ক্যামেরায় প্রতিবিম্ব গঠনের জন্য যে লেন্স ব্যবহার করা হয়, তা হলো: উত্তল লেন্স।
★ মানুষের চোখের যে অংশে বস্তুর সদ্‌ ও অবশীর্ষ প্রতিবিম্ব গঠিত হয়, তা হলো: রেটিনা (Retina)।

★ একটি সুস্থ ও স্বাভাবিক চোখের স্পষ্ট দর্শনের ন্যূনতম দূরত্ব (নিকট বিন্দু) হলো: 25 cm।
★ সিলিয়ারি পেশির সংকোচন বা প্রসারণ ঘটিয়ে চোখের লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্যের প্রয়োজনমতো পরিবর্তন করার ক্ষমতাকে বলে: চোখের উপযোজন (Accommodation)।
★ দূরের বস্তু স্পষ্ট দেখতে না পাওয়ার চোখের ত্রুটিকে বলে: হ্রস্ব দৃষ্টি বা মায়োপিয়া (Myopia)।
★ মায়োপিয়া বা হ্রস্ব দৃষ্টি ত্রুটি দূর করতে চশমায় ব্যবহার করা হয়: অবতল লেন্স (Concave Lens)।
★ কাছের বস্তু স্পষ্ট দেখতে না পাওয়ার চোখের ত্রুটিকে বলে: দীর্ঘ দৃষ্টি বা হাইপারমেট্রোপিয়া (Hypermetropia)।
★ হাইপারমেট্রোপিয়া বা দীর্ঘ দৃষ্টি ত্রুটি দূর করতে চশমায় ব্যবহার করা হয়: উত্তল লেন্স (Convex Lens)।

★ লেন্সের প্রধান অক্ষের ওপর অবস্থিত যে বিশেষ বিন্দুর মধ্য দিয়ে আলোকরশ্মি গেলে তার গতিপথের কোনো বিচ্যুতি হয় না, তাকে বলে: আলোককেন্দ্র (Optical Centre)।
★ প্রধান অক্ষের সমান্তরাল রশ্মিগুচ্ছ উত্তল লেন্স দ্বারা প্রতিসৃত হয়ে যে নির্দিষ্ট বিন্দুতে মিলিত হয়, তাকে বলে উত্তল লেন্সের: মুখ্য ফোকাস।
★ অবতল লেন্সের মধ্য দিয়ে সমান্তরাল রশ্মিগুচ্ছ প্রতিসৃত হওয়ার পর মনে হয় যেন একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে অপসৃত হচ্ছে, সেই বিন্দুটি হলো অবতল লেন্সের: মুখ্য ফোকাস।

★ উত্তল লেন্সের ফোকাস এবং আলোককেন্দ্রের মাঝে বস্তু রাখলে প্রতিবিম্বের প্রকৃতি হয়: অসদ্‌, সমশীর্ষ ও বিবর্ধিত।
★ প্রতিবিম্বের উচ্চতা এবং বস্তুর উচ্চতার অনুপাত অথবা প্রতিবিম্ব দূরত্ব ও বস্তু দূরত্বের অনুপাতকে বলে: রৈখিক বিবর্ধন (m)।
★ লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্যের (f) অন্যোন্যক-কে (Reciprocal) বলা হয় লেন্সের: ক্ষমতা (P = 1/f)।
★ উত্তল লেন্সের ক্ষমতা সর্বদা ধনাত্মক এবং অবতল লেন্সের ক্ষমতা সর্বদা ঋণাত্মক হয়।

বিচ্ছুরণ ও বিক্ষেপণ (Dispersion and Scattering)

 

★ সাদা আলো প্রিজমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় বিভিন্ন একবর্ণী আলোয় বিভাজিত হওয়ার ঘটনাকে বলে: আলোর বিচ্ছুরণ (Dispersion of Light)।
★ আলোর বিচ্ছুরণের ফলে পর্দায় যে রঙের পটি সৃষ্টি হয়, তাকে বলে: বর্ণালী (Spectrum)।
★ শূন্য বা বায়ু মাধ্যম ছাড়া অন্য যেকোনো মাধ্যমে যে বর্ণের আলোর বেগ সবচেয়ে কম ও চ্যুতি সবচেয়ে বেশি হয়: বেগুনি বর্ণ (Violet)।
★ লাল, সবুজ এবং নীল—এই তিনটি বর্ণকে একত্রে বলে: প্রাথমিক বর্ণ (Primary Colour)।
★ তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালীর মধ্যে সবচেয়ে কম তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও সবচেয়ে বেশি কম্পাঙ্ক বিশিষ্ট অদৃশ্য রশ্মি হলো: গামা রশ্মি (γ-ray)।

★ বাতাসের ধূলিকণা এবং গ্যাস অণু দ্বারা আপতিত আলোক তরঙ্গের শক্তির শোষণ এবং চারদিকে ছড়িয়ে পড়ার ঘটনাকে বলে: আলোর বিক্ষেপণ (Scattering of Light)।
★ বিক্ষেপিত আলোর তীব্রতা (I) এবং আপতিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (λ) সম্পর্কটি হলো: I ∝ 1/λ⁴ (অর্থাৎ তীব্রতা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চতুর্থ ঘাতের ব্যস্তানুপাতিক)।
★ লাল ও নীল—এই দুটি প্রাথমিক বর্ণ নির্দিষ্ট অনুপাতে মিশিয়ে যে গৌণ বর্ণ তৈরি হয়, তা হলো: ম্যাজেন্টা (Magenta)।

★ নীল ও সবুজ মিশিয়ে তৈরি করা যায়: ময়ূরকণ্ঠী নীল (Cyan)।
★ একজোড়া বর্ণের মিশ্রণে (একটি প্রাথমিক ও একটি গৌণ) যদি সাদা আলো তৈরি করা সম্ভব হয়, তবে ওই দুটি বর্ণকে একে অপরের কী বলা হয়: পরিপূরক বর্ণ (Complementary Colour)।
★ তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালীর মধ্যে সবচেয়ে বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্য (এবং সবচেয়ে কম কম্পাঙ্ক) বিশিষ্ট তরঙ্গ হলো: বেতার তরঙ্গ (Radio Waves)।
★ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) কম হলে বিক্ষেপণের মাত্রা (I ∝ 1/λ⁴) কী রূপ হয়: অনেক বেশি হয় (যেমন বেগুনি বা নীল আলোর ক্ষেত্রে)।

Class 10 ভৌত বিজ্ঞান

আলো প্রশ্ন উত্তর 

 

১. প্রমাণ করো : দর্পণের বক্রতা ব্যাসার্ধ ফোকাসের দ্বিগুণ বা R=2f

উত্তর: একটি অবতল দর্পণের প্রধান অক্ষের সমান্তরাল একটি রশ্মি দর্পণে আপতিত হয়ে ফোকাস (F) দিয়ে যায়। জ্যামিতিক প্রমাণের মাধ্যমে দেখানো যায় যে, দর্পণের বক্রতা ব্যাসার্ধ (R) তার ফোকাস দূরত্বের (f) দ্বিগুণ। অর্থাৎ, R = 2f।

(নোট: পরীক্ষার খাতায় জ্যামিতিক চিত্র এবং প্রমাণটি ধাপে ধাপে করে দেখাতে হবে)

২. প্রমাণ করো : (δ) = i₁+ i₂– A

উত্তর: প্রিজমের মধ্য দিয়ে আলোর প্রতিসরণের ক্ষেত্রে, চ্যুতি কোণ ((δ)) = (প্রথম পৃষ্ঠে আপতন কোণ i₁ – প্রথম প্রতিসরণ কোণ r₁) + (দ্বিতীয় পৃষ্ঠে নির্গমন কোণ i₂ – দ্বিতীয় আপতন কোণ r₂)।

জ্যামিতিক প্রমাণ থেকে পাওয়া যায়, A = r₁ + r₂।

অতএব, (δ) = (i₁ + i₂) – (r₁ + r₂) → (δ) = i₁ + i₂ – A।

৩. লেন্সের আলোককেন্দ্রের সংজ্ঞা দাও।

উত্তর: লেন্সের প্রধান অক্ষের ওপর অবস্থিত এমন একটি বিন্দু, যার মধ্য দিয়ে কোনো আলোকরশ্মি গেলে লেন্সের দুই তলে প্রতিসরণের পর আপতিত রশ্মি ও নির্গত রশ্মি পরস্পর সমান্তরাল থাকে। পাতলা লেন্স হলে রশ্মিটি কোনো চ্যুতি ছাড়াই সোজা বেরিয়ে যায়।

৪. আলোর বিচ্ছুরণ কী?

উত্তর: সাদা বা যৌগিক আলো প্রিজমের মতো কোনো প্রতিসারক মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় বিশ্লিষ্ট হয়ে তার উপাদান বর্ণগুলিতে (বেনীআসহকলা) বিভক্ত হওয়ার ঘটনাকে আলোর বিচ্ছুরণ বলে।

৫. হাইপারমেট্রোপিয়া কী? প্রতিরোধের উপায় কী?

উত্তর: চোখের যে ত্রুটির জন্য চোখ দূরের জিনিস স্পষ্ট দেখতে পায় কিন্তু কাছের জিনিস স্পষ্ট দেখতে পায় না, তাকে হাইপারমেট্রোপিয়া বা দীর্ঘ দৃষ্টি বলে।

প্রতিকার: উপযুক্ত ফোকাস দৈর্ঘ্যের উত্তল লেন্স (Convex Lens) যুক্ত চশমা ব্যবহার করা।

৬. রৈখিক বিবর্ধন কাকে বলে?

উত্তর: লেন্স বা দর্পণের দ্বারা গঠিত প্রতিবিম্বের দৈর্ঘ্য (বা উচ্চতা) এবং বস্তুর দৈর্ঘ্য (বা উচ্চতা)-এর অনুপাতকে রৈখিক বিবর্ধন (m) বলে।

m = প্রতিবিম্বের উচ্চতা/বস্তুর উচ্চতা

৭. শুদ্ধ বর্ণালী গঠনের শর্তগুলি লেখো।

উত্তর: ১) আলোক উৎসটি সরু রেখাছিদ্র বিশিষ্ট হতে হবে। ২) প্রিজমটিকে ন্যূনতম চ্যুতি অবস্থানে রাখতে হবে। ৩) বর্ণালী গঠনের জন্য দুটি উত্তল লেন্স (কলিমেটর ও টেলিস্কোপ লেন্স) ব্যবহার করতে হবে।

৮. গাড়ির ভিউ ফাইন্ডারে উত্তল দর্পণ ব্যবহার করা হয় কেন?

উত্তর: ১) উত্তল দর্পণ সর্বদা বস্তুর সোজা ও ছোট প্রতিবিম্ব গঠন করে। ২) সমতল দর্পণের চেয়ে উত্তল দর্পণের দৃষ্টির ক্ষেত্র (Field of View) অনেক বড়, ফলে চালক পেছনের অনেক বিস্তৃত এলাকার যানচলাচল দেখতে পান।

৯. কোনো মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক আলোর বেগের উপর কীভাবে নির্ভর করে?

উত্তর: কোনো মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক (μ) হলো শূন্যস্থানে আলোর বেগ (c) এবং ওই মাধ্যমে আলোর বেগের (v) অনুপাত। অর্থাৎ μ = c/v। তাই মাধ্যমে আলোর বেগ কমলে প্রতিসরাঙ্ক বাড়ে।

১০. কোনো মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?

উত্তর: ১) মাধ্যম দুটির প্রকৃতি। ২) আলোর বর্ণ বা তরঙ্গদৈর্ঘ্য। ৩) মাধ্যমের উষ্ণতা।

১১. আলোক তরঙ্গের গতিবেগ সাপেক্ষে মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্কের সংজ্ঞা দাও।

উত্তর: শূন্যস্থানে (বা বায়ুতে) আলোর বেগ এবং কোনো নির্দিষ্ট মাধ্যমে আলোর বেগের অনুপাতকে ওই মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক বলে।

১২. দন্ত চিকিৎসকরা কী ধরনের দর্পণ ব্যবহার করেন? কাচফলকে প্রতিসরণের ফলে আলোকরশ্মির চ্যুতি হয় না কেন?

উত্তর:-১ম অংশ: দন্ত চিকিৎসকরা অবতল দর্পণ ব্যবহার করেন।

২য় অংশ: কাচফলকের দুটি প্রতিসারক তল সমান্তরাল হওয়ায়, আপতন কোণ ও নির্গমন কোণ সমান হয়। ফলে আপতিত রশ্মি ও নির্গত রশ্মি সমান্তরাল থাকে, তাই কোনো কৌণিক চ্যুতি ঘটে না।

১৩. একটি সরল ক্যামেরার দ্বারা গঠিত প্রতিবিম্বের দুটি বৈশিষ্ট্য উল্লেখ করো।

উত্তর: ১) প্রতিবিম্বটি সদ (Real) হয়। ২) প্রতিবিম্বটি অবশীর্ষ (Inverted) বা উল্টো হয়।

১৪. অসীমে অবস্থিত কোনো বিস্তৃত বস্তুর অবতল দর্পণ কর্তৃক গঠিত প্রতিবিম্ব দর্পণের সামনে কোথায় গঠিত হবে? প্রতিবিম্বটির একটি বৈশিষ্ট্য উল্লেখ করো।

উত্তর:-অবস্থান: দর্পণের ফোকাস তলে (Focal plane)।

বৈশিষ্ট্য: প্রতিবিম্বটি অত্যন্ত ক্ষুদ্র এবং অবশীর্ষ হবে।

১৫. উপাক্ষীয় রশ্মি কী? অবতল দর্পণ কখন সমশীর্ষ প্রতিবিম্ব গঠন করে?

উত্তর:-উপাক্ষীয় রশ্মি: যে সমস্ত আলোকরশ্মি প্রধান অক্ষের খুব নিকটবর্তী থেকে দর্পণে বা লেন্সে আপতিত হয় এবং মেরুর সঙ্গে খুব ছোট কোণ উৎপন্ন করে, তাদের উপাক্ষীয় রশ্মি বলে।

সমশীর্ষ প্রতিবিম্ব: যখন বস্তু অবতল দর্পণের ফোকাস ও মেরুর মাঝখানে (F ও P-এর মধ্যে) থাকে, তখন দর্পণ অসদ ও সমশীর্ষ প্রতিবিম্ব গঠন করে।

১৬. আলোকের বিচ্ছুরণ কী? এর একটি প্রাকৃতিক উদাহরণ দাও?

উত্তর: সাদা আলোর বিশ্লিষ্ট হয়ে সাতটি রঙে ভাগ হওয়ার ঘটনাকে বিচ্ছুরণ বলে। উদাহরণ: বৃষ্টির পর আকাশে রামধনু (Rainbow) সৃষ্টি।

১৭. আলোর প্রতিসরণ ও বিচ্ছুরণের ২টি পার্থক্য লেখো।

উত্তর: ১) প্রতিসরণে আলোকরশ্মি কেবল দিক পরিবর্তন করে (বাঁকে), কিন্তু বিচ্ছুরণে আলোকরশ্মি বিভিন্ন বর্ণে বিভক্ত হয়ে যায়। ২) একবর্ণী আলোর ক্ষেত্রে প্রতিসরণ হয় কিন্তু বিচ্ছুরণ হয় না, বিচ্ছুরণ কেবল যৌগিক আলোর (সাদা আলো) ক্ষেত্রে হয়।

১৮. বিপদ সংকেত হিসেবে লাল আলো ব্যবহার করা হয় কেন?

উত্তর: লাল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে বেশি। র‍্যালের বিক্ষেপণ সূত্র (I ∝ 1/λ4) অনুযায়ী লাল আলোর বিক্ষেপণ সবচেয়ে কম। তাই কুয়াশা বা ধোঁয়ার মধ্যেও লাল আলো বহু দূর থেকে দেখা যায়।

১৯. আলোর বিক্ষেপণ কী? আলোর বিক্ষেপণ সংক্রান্ত র‍্যালের সূত্রটি লেখ? সূর্যাস্তের সময় আকাশ লাল দেখায় কেন?

উত্তর: বায়ুমণ্ডলে ভাসমান কণা দ্বারা আলো শোষিত হয়ে চারদিকে ছড়িয়ে পড়ার ঘটনাকে বিক্ষেপণ বলে।

সূত্র: বিক্ষিপ্ত আলোর তীব্রতা (I) তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চতুর্থ ঘাতের ব্যস্তানুপাতিক (I ∝ 1/λ4)।

লাল দেখানোর কারণ: সূর্যাস্তের সময় সূর্য দিগন্তরেখায় থাকে বলে আলোকে অনেকটা পথ অতিক্রম করতে হয়। ফলে কম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (নীল/বেগুনি) আলোগুলি বিক্ষিপ্ত হয়ে হারিয়ে যায়, কেবল লাল আলো (যার বিক্ষেপণ কম) আমাদের চোখে পৌঁছায়।

  দশম শ্রেণীর ভৌত বিজ্ঞান

  Class 10 আলো প্রশ্ন উত্তর (SAQ)

২০. পরিপূরক বর্ণ কী? উদাহরণ দাও।

উত্তর: যে দুটি বর্ণ মিশিয়ে সাদা আলো তৈরি করা যায়, তাদের একে অপরের পরিপূরক বর্ণ বলে। উদাহরণ: হলুদ ও নীল বর্ণ।

২১. দিনের বেলায় পৃথিবীর আকাশ নীল দেখায় কেন?

উত্তর: সূর্যের আলো বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করলে ধূলিকণা দ্বারা বিক্ষিপ্ত হয়। র‍্যালের সূত্রানুযায়ী, কম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো অর্থাৎ নীল ও বেগুনি আলো বেশি বিক্ষিপ্ত হয়। আমাদের চোখ নীলের প্রতি বেশি সংবেদনশীল বলে আমরা আকাশ নীল দেখি।

২২. আলো কী ধরনের তরঙ্গ? কোনো মাধ্যমে আলোকতরঙ্গের বেগ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও কম্পাঙ্কের সঙ্গে কীভাবে সম্পর্কযুক্ত?

উত্তর: আলো হলো তির্যক তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ।
সম্পর্ক: বেগ (v) = কম্পাঙ্ক (n) × তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ)। অর্থাৎ v = nλ।

২৩. কোনো লেন্স উত্তল না অবতল তা কীভাবে বুঝবে?

উত্তর: লেন্সের খুব কাছে আঙুল বা কোনো বস্তু ধরলে যদি প্রতিবিম্বটি সোজা এবং বস্তুর চেয়ে বড় দেখায় তবে সেটি উত্তল লেন্স। আর যদি সোজা কিন্তু বস্তুর চেয়ে ছোট দেখায় তবে সেটি অবতল লেন্স।

২৪. কোনো উত্তল লেন্সের আলোককেন্দ্র বলতে কী বোঝায়?

উত্তর: (প্রশ্ন ৪-এর অনুরূপ) এটি লেন্সের প্রধান অক্ষের ওপর এমন একটি বিন্দু যেখান দিয়ে আলোকরশ্মি গেলে কোনো চ্যুতি ঘটে না।

২৫. লেন্সের আলোককেন্দ্র কী? আলোককেন্দ্রগামী রশ্মির চ্যুতি কত হয়?

উত্তর: (প্রশ্ন ৪ ও ২৫ দেখুন)। চ্যুতি: আলোককেন্দ্রগামী রশ্মির চ্যুতি শূন্য (0°) হয়।

২৬. পাতলা লেন্স কী? পাতলা লেন্সের আলোক কেন্দ্র বলতে কী বোঝো?

উত্তর: পাতলা লেন্স: যে লেন্সের দুটি বক্রতলের মধ্যবর্তী বেদ তার বক্রতা ব্যাসার্ধের তুলনায় নগণ্য, তাকে পাতলা লেন্স বলে।

আলোক কেন্দ্র: পাতলা লেন্সের ক্ষেত্রে আলোককেন্দ্র হলো সেই বিন্দু যার মধ্য দিয়ে আলো গেলে রশ্মি সোজাসুজি নির্গত হয়।

২৭. উত্তল লেন্সের অভিসারী ক্রিয়া ব্যাখ্যা করো।

উত্তর: উত্তল লেন্সকে অনেকগুলি খণ্ডিত প্রিজমের সমষ্টি ধরা যায় যার ভূমি অক্ষের দিকে থাকে। তাই সমান্তরাল রশ্মিগুচ্ছ লেন্সে পড়লে প্রিজমের ধর্ম অনুযায়ী ভূমির দিকে বেঁকে একটি বিন্দুতে মিলিত হয়। এই ঘটনাকে অভিসারী ক্রিয়া বলে।

২৮. অবতল লেন্সকে অপসারী লেন্স বলা হয় কেন?

উত্তর: কারণ অবতল লেন্সের ওপর সমান্তরাল আলোকরশ্মি আপতিত হলে প্রতিসরণের পর তারা পরস্পর থেকে দূরে সরে যায় বা অপসারিত হয়।

২৯. একটি উত্তল লেন্সের প্রধান অক্ষের সমান্তরাল আপতিত রশ্মিগুচ্ছের জন্য প্রতিসৃত রশ্মির চিত্র আঁকো। ফোকাস (F) চিহ্নিত করো।

উত্তর:

(চিত্র আঁকতে হবে: সমান্তরাল রশ্মিগুলো লেন্স পার হয়ে অক্ষের ওপর একটি বিন্দুতে মিলবে, সেই বিন্দুটাই F)

৩০. উত্তল লেন্সের ফোকাস বিন্দু বলতে কী বোঝো?

উত্তর: উত্তল লেন্সের প্রধান অক্ষের সমান্তরাল আলোকরশ্মিগুচ্ছ প্রতিসরণের পর প্রধান অক্ষের ওপর যে নির্দিষ্ট বিন্দুতে মিলিত হয়, তাকে উত্তল লেন্সের প্রধান ফোকাস বিন্দু বলে।

৩১. দীর্ঘ দৃষ্টি কী? এর কারণ, এটি প্রতিকারের জন্য কোন লেন্স ব্যবহার করা হয়?

উত্তর: (প্রশ্ন ৬-এর অনুরূপ) দূরের জিনিস দেখে কিন্তু কাছের জিনিস দেখে না। প্রতিকারের জন্য উত্তল লেন্স ব্যবহৃত হয়।

৩২. হাইপারমেট্রোপিয়া কী? চিত্রসহ ব্যাখ্যা করো। ইহার কারণ ও প্রতিকারের উপায় লেখ?

উত্তর: (এটি প্রশ্ন ৬ ও ৩২-এর বিস্তারিত রূপ)। অক্ষিগোলক ছোট হলে বা লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্য বেড়ে গেলে এই ত্রুটি হয়। প্রতিকার: উত্তল লেন্স।

(চিত্রে দেখাতে হবে আলো রেটিনার পেছনে মিলছে এবং উত্তল লেন্স দেওয়ার পর তা রেটিনার ওপর মিলছে)

৩৩. সূর্যালোকে গাছের সবুজ পাতাগুলি সবুজ দেখায় কেন?

উত্তর: গাছের পাতায় ক্লোরোফিল থাকে। সূর্যের সাদা আলো পাতায় পড়লে পাতাটি সবুজ বর্ণ ছাড়া বাকি সব বর্ণ শোষণ করে নেয়, কেবল সবুজ বর্ণকে প্রতিফলিত করে। এই প্রতিফলিত সবুজ আলো আমাদের চোখে আসে তাই পাতা সবুজ দেখায়।

৩৪. রামধনু শুদ্ধ না অশুদ্ধ বর্ণালী?

উত্তর: রামধনু একটি অশুদ্ধ বর্ণালী। কারণ এখানে রঙগুলি একে অপরের ওপর মিশে থাকে, স্পষ্ট আলাদা করা যায় না।

৩৫. স্নেলের সূত্রের সাহায্যে আলোর বিচ্ছুরণের কারণ ব্যাখ্যা করো।

উত্তর: স্নেলের সূত্র μ = sin i / sin r। যেহেতু বিভিন্ন বর্ণের আলোর জন্য মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক (μ) বিভিন্ন (বেগুনি আলোর μ বেশি, লালের কম), তাই একই আপতন কোণের জন্য প্রতিসরণ কোণ (r) আলাদা হয়। ফলে প্রিজমে বিভিন্ন বর্ণের আলো ভিন্ন ভিন্ন কোণে বেঁকে গিয়ে বিচ্ছুরণ ঘটায়।

৩৬. চিত্রসহ উত্তল লেন্সের সংজ্ঞা লেখ। শূন্য মাধ্যমে আলোর বিচ্ছুরণ হয় না কেন?

উত্তল লেন্স: যে লেন্সের মধ্যভাগ মোটা এবং প্রান্তভাগ ক্রমশ সরু, তাকে উত্তল লেন্স বলে। (চিত্র আঁকতে হবে)

শূন্য মাধ্যমে বিচ্ছুরণ না হওয়ার কারণ: শূন্য স্থানে সব বর্ণের (লাল থেকে বেগুনি) আলোর বেগ সমান। তাই সেখানে কোনো বর্ণের প্রতিসরাঙ্ক আলাদা হয় না, ফলে আলোর কোনো বিশ্লিষ্টকরণ বা বিচ্ছুরণ ঘটে না।

 

আলো গাণিতিক সমস্যা প্রশ্ন উত্তর

 

৩৭. উত্তল বা অবতল দর্পনের ক্ষেত্রে দেখাও যে, f = 1/2

উত্তল দর্পনের ক্ষেত্রে :– M₁ PM₂ হল একটি উত্তল দর্পনের প্রধান ছেদ, C বক্রতাকেন্দ্র, F ফোকাস এবং P মেরু। একটি আলোকরশ্ম RS প্রধান অক্ষের সমান্তরালে এসে দর্পনের S বিন্দুতে আপতিত হয়ে প্রতিফলনের পর ফোকাস F থেকে নির্গত হচ্ছে বলে মনে হয় এবং ST পথে চলে যায়। CSN দর্পনের উপর S বিন্দুতে লম্বা।
প্রতিফলনের সূত্র অনুযায়ী,   ∠RSN = ∠TSN
<FSC= <TSN (বিপ্রতীপ কোণ) RS এবং PC রেখা পরস্পরের সমান্তরাল বলে <SCF= <RSN (অনুরূপ কোণ) সুতরাং     <FSC = <SCF
অতএব,   CF = FS
দর্পনের উন্মেশ তার বক্রতা ব্যাসার্ধের তুলনায় অনেক ছোটো এবং আপতিত রশ্মিগুলি উপাক্ষীয় হলে S বিন্দু P বিন্দুর খুব কাছে হয়। সেক্ষেত্রে FS = FP
অতএব, CF = FP,  ∴ FP = 1/2 CP
f = 1/2r (যেখানে দর্শনের বক্রতা ব্যাসার্ধ এবং 1 ফোকাস দৈর্ঘ্য)

৩৮. একটি আলোক রশ্মি প্রিজমের মধ্যে দিয়ে যায়। দেখাও যে, চ্যুতি কোণের মান  δ = i₁ + i₂ -A

উত্তর: ABC একটি বায়ু মাধ্যমে রাখা প্রিজম। <A প্রিজমের প্রতিসারক কোণ, AB এবং AC দুটি প্রতিসারক তল এবং BC প্রিজমের ভূমি। একটি আলোকরশ্মি PQ বায়ুর মধ্য দিয়ে গিয়ে প্রিজমের AB প্রতিসারক তলের Q বিন্দুতে আপতিত হয়ে প্রতিসরনের পরে প্রিজমের মধ্য দিয়ে QS পথে প্রতিসৃত হয়ে অন্য প্রতিসারক তল AC এর উপর S বিন্দুতে আবার প্রতিসৃত হয়ে ST পথে বায়ুতে নির্গত হয়েছে। NQO, AB তলের Q বিন্দুতে অভিলম্ব এবং FSO, AC তলের S বিন্দুতে অভিলম্ব। Q বিন্দুতে আপতন কোণ < PQN = i₁ এবং প্রতিসরন কোণ < SQO = r₁। S বিন্দুতে আপতন কোণ < QSO = r₂ এবং প্রতিসরণ কোণ  < TSF = i₂
আপতিত রশ্মির প্রাথমিক অভিমুখ হল PQRX এবং নির্গত রশ্মির অভিমুখ RST
সুতরাং, প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রতিসরনের ফলে আলোকরশ্মি চ্যুতি, <XRT = δ
এখন, δ = <XRT = <RQS + <RSQ
δ = (<RQO – <SQO) + (<RSO – <QSO)
δ = (i₁ – r₁) + (i₂ – r₂) = (i₁ + i₂) – (r₁ + r₂)
এখন, △ QOS এ r₁ + r₂ + < 0 = 180^o……..(i)
আবার AQOS চতুর্ভুজে <AQO = <ASO = 90°
∴ <A + <O = 180° ………(ii)
(i) এবং (ii) থেকে পাই <A = r₁ + r₂
সুতরাং, চ্যুতিকোণ δ = i₁ + i₂ – < A

৩৯. একটি আলো বায়ু মাধ্যম থেকে অপর একটি মাধ্যমের অপর আপতিত হলে মাধ্যমটির প্রতিসরাঙ্ক 1.5 হলে এবং মাধ্যমটিতে আলোটির তরঙ্গ দৈর্ঘ্য 4000 Å হলে, বায়ু মাধ্যমে আলোটির তরঙ্গ দৈর্ঘ্য কত? এই মাধ্যমটিতে আলোর বেগ কত?

উত্তর: মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক (μ) = 1.5  |  আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য (λ) = 4000 Å  |  বায়ু মাধ্যমে আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য= (λ0)
আমরাজানি,

◾️বায়ু মাধ্যমে আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য = 6000Å     |   আবার, শূন্যস্থানে আলোর বেগ, C = 3 x 10⁸ m/s
মাধ্যমটিতে আলোর বেগ v হলে,  

মাধ্যমটিতে আলোর বেগ = 2 x 10⁸ m/s

 

৪০. কোনো সমবাহু প্রিজমে আলোর প্রতিসরণের ফলে চ্যুতি কোণ হল 40° প্রিজমের মধ্যে দিয়ে রশ্মির গতিপথ প্রিজমের ভূমির সমান্তরাল হলে, প্রিজমের প্রথম পৃষ্ঠে আপতন কোণ কত হয় নির্ণয় করো।

➡️ চ্যুতিকোণ (δ) = 40° , ∠A= 60° , এখানে i₁ = i₂ হবে।
আমরাজানি, δ = i₁ + i₂ – < A
বা, δ = 2i₁ – < A

অতএব, আপতন কোণ হবে 50°।

বস্তুর আকার	বস্তুর আকার	প্রতিবিম্বের প্রকৃতি	দর্পণের প্রকৃতি
১. বিস্তৃত বস্তু	দর্পণের খুব নিকটে	(i) অসদ্ ও সমশীর্ষ (ii) বস্তুর সমান আকারের	সমতল দর্পণ
২. বিস্তৃত বস্তু	দর্পণের খুব নিকটে	(i) অসদ্ ও সমশীর্ষ (ii) বস্তুর তুলনায় আকারে ক্ষুদ্র	উত্তল দর্পণ
৩. বিস্তৃত বস্তু	দর্পণের খুব নিকটে	(i) অসদ্ ও সমশীর্ষ (ii) বস্তুর তুলনায় আকারে বিবর্ধিত	অবতল দর্পণ

আজকের এই পোস্টে  দশম শ্রেণির ভৌতবিজ্ঞান অষ্টম অধ্যায় ‘আলো’ থেকে বাছাই করা গুরুত্বপূর্ণ কিছু ওয়ান-লাইনার (One-liner) শেয়ার করা হল। এখানে প্রতিটি পয়েন্ট খুব সহজ ভাষায় দেওয়া হয়েছে, যাতে   MCQ এবং SAQ—সব ধরনের শর্ট প্রশ্নের প্রস্তুতি নিতে সুবিধা হবে।