আলোর প্রতিসরণ অধ্যায়ের নোট | SSC পদার্থবিজ্ঞানের ৯ম অধ্যায় “আলোর প্রতিসরণ” জ্ঞানমূলক ও অনুধাবনমূলক প্রশ্ন উত্তর নিচে দেওয়া হলো। এই পোস্টে ৫৭টি জ্ঞানমূলক ও ৮টি অনুধাবনমূলক প্রশ্ন ও উত্তর আছে। বহুনির্বাচনি প্রশ্নের জন্য আলোর প্রতিসরণ অধ্যায়ের MCQ দেখুন।
আলোর প্রতিসরণ অধ্যায়ের জ্ঞানমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
প্রতিসরণাঙ্ক ও প্রতিসরণের সূত্র
1। শূন্যস্থানে আলোর বেগ কত?
প্রতি সেকেন্ডে ২.৯৯৭৯২৪৫৮ × ১০⁸ মিটার (ব্যবহারিক ক্ষেত্রে ৩ × ১০⁸ m/s ধরা হয়)।
2। প্রতিসরণাঙ্ক (n) কাকে বলে?
শূন্যস্থানে আলোর বেগের তুলনায় কোনো মাধ্যমে আলোর বেগ যত গুণ কম, সেটাই সেই মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক, n = c/v।
3। প্রতিসরণাঙ্কের একক কী?
প্রতিসরণাঙ্কের কোনো একক নেই, এটি একটি বিশুদ্ধ সংখ্যা।
4। প্রতিসরণাঙ্কের মান কি ১ থেকে কম হতে পারে?
না, যেহেতু আলোর সর্বোচ্চ বেগ c (শূন্যস্থানে), তাই n এর মান সবসময় ১ থেকে বেশি হয় (শূন্য মাধ্যম ছাড়া)।
5। পানির (২০°C) প্রতিসরণাঙ্ক কত?
১.৩৩।
6। সাধারণ কাচের প্রতিসরণাঙ্ক কত?
১.৫২।
7। হীরার প্রতিসরণাঙ্ক কত?
২.৪২।
8। বাতাসের প্রতিসরণাঙ্ক কত এবং কেন এটিকে ১ ধরা হয়?
বাতাসের প্রতিসরণাঙ্ক ১.০০০২৯, যা ১ এর এত কাছাকাছি যে ব্যবহারিক হিসাবে একে ১ ধরে নেওয়া হয়।
9। প্রতিসরণাঙ্ক কিসের ওপর নির্ভর করে?
আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য বা রঙের ওপর নির্ভর করে।
10। প্রতিসরণের প্রথম সূত্রটি কী?
আপতন রশ্মি ও লম্ব দ্বারা গঠিত সমতলেই প্রতিসরিত রশ্মি থাকবে।
11। প্রতিসরণের দ্বিতীয় সূত্রটি (স্নেলের সূত্র) কী?
n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂, যেখানে n₁, n₂ যথাক্রমে প্রথম ও দ্বিতীয় মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক এবং θ₁, θ₂ যথাক্রমে আপতন ও প্রতিসরণ কোণ।
12। ঘন মাধ্যম বলতে কী বোঝায়?
যে মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক (n) বেশি তাকে ঘন মাধ্যম বলা হয়, এটি ভরের ঘনত্বের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়।
13। হালকা মাধ্যম থেকে ঘন মাধ্যমে গেলে আলো কোন দিকে বাঁকে?
লম্বের দিকে বেঁকে যায়।
14। ঘন মাধ্যম থেকে হালকা মাধ্যমে গেলে আলো কোন দিকে বাঁকে?
লম্ব থেকে দূরে সরে যায়।
15। আপেক্ষিক প্রতিসরণাঙ্ক কাকে বলে?
শূন্য মাধ্যমের পরিবর্তে একটি মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ককে অন্য একটি মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্কের সাপেক্ষে প্রকাশ করা হলে তাকে আপেক্ষিক প্রতিসরণাঙ্ক বলে।
16। পানির সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরণাঙ্ক কত?
প্রায় ১.১৪।
পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন
17। পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন কাকে বলে?
ঘন মাধ্যম থেকে হালকা মাধ্যমে আলো পাঠানোর সময় আপতন কোণ ক্রান্তি কোণের চেয়ে বেশি হলে আলো প্রতিসরিত না হয়ে সম্পূর্ণভাবে প্রতিফলিত হওয়ার ঘটনাকে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন বলে।
18। ক্রান্তি কোণ (Critical Angle) কাকে বলে?
যে আপতন কোণে প্রতিসরণ কোণ ৯০° হয়, সেই আপতন কোণকে ক্রান্তি কোণ বলে।
19। ক্রান্তি কোণের সূত্রটি কী?
sin θc = n₁/n₂, যেখানে n₁ হালকা মাধ্যমের ও n₂ ঘন মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক।
20। কাচ-বাতাসের ক্রান্তি কোণ কত?
প্রায় ৪১.৮°।
21। পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন কখন ঘটে?
যখন আপতন কোণ ক্রান্তি কোণের চেয়ে বেশি হয়, তখনই পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটে।
22। রংধনু তৈরির মূল কারণ কী?
বাতাসে থাকা পানির কণায় সূর্যালোকের পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন।
23। রংধনু কেন সব সময় সূর্যের বিপরীত দিকের আকাশে দেখা যায়?
কারণ পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্যের কারণে আলো সূর্যের বিপরীত দিকেই প্রতিফলিত হয়ে চোখে আসে।
24। মরীচিকা কীভাবে সৃষ্টি হয়?
মরুভূমির উত্তপ্ত বালুর কাছাকাছি বাতাসের স্তরে ঘনত্ব ও প্রতিসরণাঙ্ক কমে যাওয়ায় আলো ক্রমাগত প্রতিসরিত হতে হতে এক পর্যায়ে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলিত হয়ে দূরের বস্তুর উল্টো প্রতিবিম্ব তৈরি করে, যা পানির মতো দেখায়।
25। মরীচিকা দূর থেকে দেখা যায় কিন্তু কাছে গেলে দেখা যায় না কেন?
দূর থেকে দেখলে আপতন কোণ বেশি হওয়ায় ক্রান্তি কোণ অতিক্রম করার সম্ভাবনা বেশি থাকে, কাছে গেলে কোণ কমে গিয়ে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন আর ঘটে না।
প্রতিসরণের ব্যবহার
26। অপটিক্যাল ফাইবারের ভেতরের অংশকে কী বলে?
কোর (Core)।
27। অপটিক্যাল ফাইবারের বাইরের অংশকে কী বলে?
ক্ল্যাড (Clad)।
28। অপটিক্যাল ফাইবারে আলো কীভাবে দূরে যেতে পারে?
কোরের প্রতিসরণাঙ্ক ক্ল্যাডের চেয়ে বেশি হওয়ায় পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে আলো কোরের ভেতর আটকে থেকে দূরে যেতে পারে।
29। অপটিক্যাল ফাইবারে দৃশ্যমান আলোর বদলে কোন আলো ব্যবহার করা হয়?
ইনফ্রারেড বা অবলাল রশ্মি, কারণ দৃশ্যমান আলোর শোষণ বেশি হয়।
30। প্রিজম কাকে বলে?
দুইটি অসমান্তরাল সমতল পৃষ্ঠ দ্বারা আবদ্ধ স্বচ্ছ মাধ্যমকে প্রিজম বলে।
31। প্রিজমের মধ্য দিয়ে আলো গেলে কী ঘটে?
আলোক রশ্মির দিক পাল্টে যায় এবং বিভিন্ন রঙের প্রতিসরণাঙ্ক ভিন্ন হওয়ায় সাদা আলো বিভিন্ন রঙে বিভক্ত হয়ে যায়।
32। সাদা আলো প্রিজমে বিভক্ত হওয়ার ঘটনা প্রথম কে দেখান?
নিউটন।
33। সাবমেরিনে ব্যবহৃত পেরিস্কোপ কীভাবে কাজ করে?
প্রিজম ও পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে পানির নিচ থেকে পানির উপরের দৃশ্য দেখা যায়।
34। বাইনোকুলারের দৈর্ঘ্য কীভাবে কমানো হয়?
ভেতরে প্রিজম দিয়ে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটিয়ে।
লেন্স ও এর প্রকারভেদ
35। লেন্স কাকে বলে?
দুটি বক্রতল অথবা একটি বক্রতল ও একটি সমতল দ্বারা আবদ্ধ স্বচ্ছ মাধ্যমকে লেন্স বলে।
36। লেন্স প্রধানত কয় প্রকার?
দুই প্রকার: উত্তল (অভিসারী) লেন্স ও অবতল (অপসারী) লেন্স।
37। উত্তল লেন্সের আকৃতি কেমন?
মাঝখানের অংশ প্রান্তের চেয়ে পুরু।
38। অবতল লেন্সের আকৃতি কেমন?
মাঝখানের অংশ প্রান্তের চেয়ে সরু।
39। বক্রতার কেন্দ্র কাকে বলে?
লেন্সের তল যে গোলকের অংশ, সেই গোলকের কেন্দ্রকে বক্রতার কেন্দ্র বলে।
40। পাতলা লেন্স কাকে বলে?
যে লেন্সের কেন্দ্র দিয়ে যাওয়া আলোক রশ্মির দিক অপরিবর্তিত থাকে বলে ধরে নেওয়া যায়, তাকে পাতলা লেন্স বলে।
41। লেন্সের আলোকীয় কেন্দ্র (Optical Center) কাকে বলে?
যে বিন্দু দিয়ে আলোক রশ্মি বেঁকে না গিয়ে সোজা চলে যায়, সেটিই লেন্সের আলোকীয় কেন্দ্র।
42। অবতল লেন্সে প্রতিবিম্বের বৈশিষ্ট্য কী?
সবসময় অবাস্তব, সোজা ও বস্তুর তুলনায় ছোট।
43। উত্তল লেন্সে বস্তু ফোকাস দূরত্বের ভেতরে রাখলে প্রতিবিম্ব কেমন হয়?
অবাস্তব, সোজা ও বিবর্ধিত (বড়)।
44। উত্তল লেন্সে বস্তু ফোকাস দূরত্ব ও দ্বিগুণ ফোকাস দূরত্বের মাঝে রাখলে প্রতিবিম্ব কেমন হয়?
বাস্তব, উল্টো ও বিবর্ধিত।
45। উত্তল লেন্সে বস্তু ঠিক দ্বিগুণ ফোকাস দূরত্বে রাখলে প্রতিবিম্ব কেমন হয়?
বাস্তব, উল্টো ও বস্তুর সমান আকারের।
46। উত্তল লেন্সে বস্তু দ্বিগুণ ফোকাস দূরত্বের বাইরে রাখলে প্রতিবিম্ব কেমন হয়?
বাস্তব, উল্টো ও বস্তুর তুলনায় ছোট।
47। বস্তু অসীম দূরত্বে থাকলে উত্তল লেন্সে প্রতিবিম্ব কোথায় হয়?
ঠিক ফোকাস বিন্দুতে তৈরি হয়।
লেন্সের ক্ষমতা
48। লেন্সের ক্ষমতা (Power) কাকে বলে?
লেন্সের ফোকাস দূরত্বের ব্যস্তানুপাতিক রাশিকে লেন্সের ক্ষমতা বলে, P = 1/f।
49। লেন্সের ক্ষমতার একক কী?
ডায়াপ্টার (Diopter), যখন ফোকাস দূরত্ব মিটারে দেওয়া থাকে।
50। উত্তল লেন্সের ক্ষমতা কেমন হয়?
ধনাত্মক বা পজিটিভ।
51। অবতল লেন্সের ক্ষমতা কেমন হয়?
ঋণাত্মক বা নেগেটিভ।
52। লেন্সের ফোকাস দূরত্ব কম হলে ক্ষমতার কী পরিবর্তন হয়?
ক্ষমতা বেশি হয়, কারণ ক্ষমতা ফোকাস দূরত্বের ব্যস্তানুপাতিক।
প্রতিসরণাঙ্ক
53। কম ঘনত্বের বায়ুর তুলনায় বেশি ঘনত্বের বায়ুর প্রতিসরণাঙ্ক কেমন?
বেশি ঘনত্বের বায়ুর প্রতিসরণাঙ্ক বেশি হয়।
54। একটি মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক উল্লেখ করার সময় কী জানিয়ে দিতে হয়?
কোন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোতে তা পরিমাপ করা হয়েছে, কারণ প্রতিসরণাঙ্ক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর নির্ভর করে।
লেন্স সম্পর্কিত
55। লেন্সের দুটি বক্রতলের ব্যাসার্ধ কি সবসময় সমান হতে হয়?
না, দুটি বক্রতলের ব্যাসার্ধ সমানও হতে পারে, ভিন্নও হতে পারে।
56। একটি গোলকীয় তল ও একটি সমতল দিয়ে তৈরি লেন্স কী ধরনের হতে পারে?
উত্তল বা অবতল যেকোনো ধরনের লেন্স হতে পারে।
57। লেন্সের ফোকাস দূরত্ব কি আলো কোন দিক থেকে ফেলা হচ্ছে তার ওপর নির্ভর করে?
না, লেন্সের ফোকাস দূরত্ব উভয় দিক থেকে আলো ফেললে একই থাকে।
আলোর প্রতিসরণ অধ্যায়ের অনুধাবনমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
প্রতিসরণাঙ্ক ও পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন সম্পর্কিত
1। প্রতিসরণাঙ্ক ভরের ঘনত্বের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়— ব্যাখ্যা করো।
প্রতিসরণাঙ্ক নির্ভর করে মাধ্যমে আলোর বেগ কতটা কমে যায় তার ওপর, যা ভরের ঘনত্বের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়; সাধারণত বেশি ঘনত্বের মাধ্যমে প্রতিসরণাঙ্ক বেশি হলেও এর ব্যতিক্রমও থাকতে পারে।
2। কাপে পানি ঢাললে ডুবে থাকা মুদ্রা দেখা যায় কেন— ব্যাখ্যা করো।
প্রতিসরণের কারণে পানির ভেতর থেকে আসা আলো বেঁকে চোখে পৌঁছায়, ফলে মুদ্রাটি তার প্রকৃত অবস্থানের চেয়ে ওপরে উঠে এসেছে বলে মনে হয় এবং তা দৃশ্যমান হয়।
3। মরুভূমিতে মরীচিকা দেখা গেলেও কাছে গেলে পানি পাওয়া যায় না কেন— ব্যাখ্যা করো।
মরীচিকা আসলে বাতাসের তাপমাত্রা-ভিত্তিক ঘনত্বের পার্থক্যে সৃষ্ট পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের কারণে তৈরি একটি আলোক বিভ্রম, বাস্তবে সেখানে কোনো পানি থাকে না।
লেন্স ও এর ব্যবহার সম্পর্কিত
4। উত্তল লেন্সকে অভিসারী লেন্স বলা হয় কেন— ব্যাখ্যা করো।
উত্তল লেন্সে সমান্তরাল আলোক রশ্মি প্রতিসরণের পর একটি বিন্দুতে (ফোকাস বিন্দুতে) কেন্দ্রীভূত বা অভিসারী হয়, তাই একে অভিসারী লেন্স বলা হয়।
5। অবতল লেন্সকে অপসারী লেন্স বলা হয় কেন— ব্যাখ্যা করো।
অবতল লেন্সে সমান্তরাল আলোক রশ্মি প্রতিসরণের পর একটি বিন্দু থেকে ছড়িয়ে পড়ে বা অপসৃত হয় বলে মনে হয়, তাই একে অপসারী লেন্স বলা হয়।
6। স্পর্শ না করে লেন্স শনাক্ত করা যায় কীভাবে— ব্যাখ্যা করো।
লেন্সের মধ্য দিয়ে কোনো লেখা বা বস্তু দেখলে যদি বড় দেখায় তাহলে সেটি উত্তল লেন্স, আর ছোট দেখালে সেটি অবতল লেন্স, এভাবে স্পর্শ না করেই শনাক্ত করা যায়।
7। চশমার ক্ষমতা ঋণাত্মক হওয়ার অর্থ কী— ব্যাখ্যা করো।
ঋণাত্মক ক্ষমতা মানে চশমার লেন্সটি অবতল, যা দূরের বস্তু স্পষ্ট দেখতে অসুবিধা হওয়া (মায়োপিয়া বা কাছের দৃষ্টি) সমস্যায় ব্যবহৃত হয়।
লেন্স ও প্রতিসরণ সম্পর্কিত
8। ফোকাস দূরত্বের বাইরে বস্তু রাখলে উত্তল লেন্সে তৈরি বাস্তব প্রতিবিম্বের স্থানে বস্তু রাখলে তার প্রতিবিম্ব মূল বস্তুর জায়গায় তৈরি হয় কেন— ব্যাখ্যা করো।
আলোক রশ্মির গতিপথ বিপরীতমুখী হলেও প্রতিসরণের নিয়ম অপরিবর্তিত থাকে, তাই বিম্ব ও বস্তুর অবস্থান পরস্পর বিনিময়যোগ্য (রিভার্সিবিলিটি নীতি)।
