পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর যেসব লেন্সের কেন্দ্র দিয়ে আলোক রশ্মি যাওয়ার সময় রশ্মিটির দিক অপরিবর্তিত আছে বলে ধরে নেওয়া যায়, সেসব লেন্সকে পাতলা লেন্স বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর বহুদূরের কোনো বস্তুর প্রতিটি বিন্দু থেকে আসা রশ্মিগুলো লেন্সে পৌঁছানোর সময় প্রায় সমান্তরাল হয়ে যায়। উত্তল লেন্সে প্রধান অক্ষের সমান্তরাল রশ্মি প্রতিসরণের পর ফোকাস বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত হয়। এ কারণে বহুদূরের বস্তুর প্রতিবিম্ব ঠিক ফোকাস বিন্দুতে গঠিত হয়। এ পদ্ধতিতেই লেন্সের ফোকাস দূরত্ব নির্ণয় করা যায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর বহুদূরের গাছের প্রতিবিম্ব লেন্সের ফোকাস বিন্দুতে গঠিত হয়। তাই লেন্সের ফোকাস দূরত্ব, $f = 25\ \text{cm} = 0.25\ \text{m}$
   আমরা জানি, লেন্সের ক্ষমতা, $P = \frac{1}{f}$
   সুতরাং, $P = \frac{1}{0.25} = 4\ \text{D}$
   উত্তল লেন্স বলে ক্ষমতা ধনাত্মক। অতএব, লেন্সের ক্ষমতা $+4\ \text{D}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর লেন্সের ফোকাস দূরত্ব, $f = 25\ \text{cm}$ এবং ফোকাস দূরত্বের দ্বিগুণ, $2f = 50\ \text{cm}$।
   ঘটনা ১: মোমবাতি $60\ \text{cm}$ দূরে, অর্থাৎ $2f$-এর বাইরে। প্রতিবিম্ব লেন্সের অপর পাশে $f$ ও $2f$-এর মাঝখানে ($25\ \text{cm}$ থেকে $50\ \text{cm}$-এর মধ্যে) গঠিত হয়। এটি বাস্তব, উল্টো এবং বস্তুর তুলনায় ছোট।
   ঘটনা ২: মোমবাতি $50\ \text{cm}$ দূরে, অর্থাৎ ঠিক $2f$ দূরত্বে। প্রতিবিম্ব অপর পাশে ঠিক $2f$ অর্থাৎ $50\ \text{cm}$ দূরে গঠিত হয়। এটি বাস্তব, উল্টো এবং বস্তুর সমান আকারের।
   ঘটনা ৩: মোমবাতি $40\ \text{cm}$ দূরে, অর্থাৎ $f$ ও $2f$-এর মাঝখানে। প্রতিবিম্ব অপর পাশে $2f$ বা $50\ \text{cm}$-এর বাইরে গঠিত হয়। এটি বাস্তব, উল্টো এবং বস্তুর তুলনায় বড়।
   ঘটনা ৪: মোমবাতি $20\ \text{cm}$ দূরে, অর্থাৎ $f$-এর ভেতরে। প্রতিসরণের পর রশ্মিগুলো অপসারী থাকে বলে লেন্সের অপর পাশে মিলিত হয় না। রশ্মিগুলোকে পেছনে বাড়ালে মোমবাতির দিকেই প্রতিবিম্ব গঠিত হয়। এটি অবাস্তব, সোজা এবং বস্তুর তুলনায় বড়।
   পর্দায় ধরা যাবে: বাস্তব প্রতিবিম্বের ভেতর দিয়ে প্রকৃত আলোক রশ্মি যায়, তাই ১, ২ ও ৩ নং ঘটনার প্রতিবিম্ব লেন্সের অপর পাশে উপযুক্ত দূরত্বে পর্দা রেখে ধরা যাবে। ৪ নং ঘটনার প্রতিবিম্ব অবাস্তব বলে পর্দায় ধরা যাবে না; এটি কেবল লেন্সের মধ্য দিয়ে চোখে দেখা যাবে।