পদার্থ বিজ্ঞান • আলোর প্রতিসরণ

পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

তানভীরদের বাসার দরজায় একটি আই-হোল (ডোর-আই) লাগানো আছে। এতে –4 D ক্ষমতার একটি পাতলা লেন্স ব্যবহার করা হয়েছে। দরজার বাইরে 1 m দূরে একজন অতিথি দাঁড়িয়ে আছেন। তানভীর ভেতর থেকে লেন্সের মধ্য দিয়ে তাকিয়ে দেখল অতিথিকে সোজা কিন্তু অনেক ছোট দেখাচ্ছে।

  1. ক)

    অবতল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    অবতল লেন্সে সব সময় অবাস্তব প্রতিবিম্ব তৈরি হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    আই-হোলের লেন্সের ফোকাস দূরত্ব নির্ণয় করো।

    (3)
  4. ঘ)

    তানভীর অতিথিকে কেন ছোট ও সোজা দেখল? লেন্সটির রশ্মিচিত্র বর্ণনা করে বিশ্লেষণ করো।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর অবতল লেন্সের কেন্দ্র থেকে এর ফোকাস বিন্দুর দূরত্বকে ফোকাস দূরত্ব বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর অবতল লেন্স অপসারী লেন্স। এতে প্রধান অক্ষের সমান্তরাল রশ্মি প্রতিসরণের পর ছড়িয়ে পড়ে এবং কেন্দ্রমুখী রশ্মি সোজা চলে যায়। বস্তু যেখানেই থাকুক, প্রতিসরিত রশ্মিগুলো লেন্সের অপর পাশে মিলিত হয় না; শুধু পেছনে বাড়ালে একটি বিন্দুতে মিলিত হয়। প্রতিবিম্বের বিন্দুর ভেতর দিয়ে প্রকৃত আলোক রশ্মি না যাওয়ায় প্রতিবিম্ব সবসময় অবাস্তব হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর এখানে, লেন্সের ক্ষমতা, P=−4 DP = -4\ \text{D}
    আমরা জানি, f=1Pf = \frac{1}{P}
    সুতরাং, f=1−4 m=−0.25 m=−25 cmf = \frac{1}{-4}\ \text{m} = -0.25\ \text{m} = -25\ \text{cm}
    অতএব, লেন্সের ফোকাস দূরত্ব −25 cm-25\ \text{cm} (মান 25 cm25\ \text{cm})। ঋণাত্মক চিহ্ন দ্বারা বোঝা যায় এটি অবতল লেন্স।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর আই-হোলের লেন্সটির ক্ষমতা ঋণাত্মক, তাই এটি একটি অবতল লেন্স যার ফোকাস দূরত্ব 25 cm25\ \text{cm}। অতিথি লেন্স থেকে 1 m=100 cm1\ \text{m} = 100\ \text{cm} দূরে অর্থাৎ ফোকাস দূরত্বের বাইরে আছেন।
    রশ্মিচিত্রে বস্তুর শীর্ষ বিন্দু X থেকে দুটি রশ্মি নিই। (i) প্রধান অক্ষের সমান্তরাল রশ্মি XP লেন্সে প্রতিসরণের পর ছড়িয়ে যায়, তাকে পেছনে বাড়ালে মনে হয় ফোকাস বিন্দু F থেকে আসছে। (ii) লেন্সের কেন্দ্রমুখী রশ্মি XO সোজা বেরিয়ে যায়। এই দুটি রশ্মির পশ্চাৎ বর্ধিতাংশ লেন্সের বস্তুর দিকেই X' বিন্দুতে ছেদ করে। X' থেকে প্রধান অক্ষের ওপর লম্ব টানলে প্রতিবিম্ব X'Y' পাওয়া যায়।
    এই প্রতিবিম্ব লেন্সের কেন্দ্র ও ফোকাস বিন্দুর মাঝখানে, অর্থাৎ লেন্স থেকে 25 cm25\ \text{cm}-এর ভেতরে গঠিত হয়। এটি বস্তুর দিকেই অবস্থিত, অবাস্তব, সোজা এবং বস্তুর তুলনায় ছোট।
    এ কারণেই তানভীর অতিথিকে সোজা অবস্থায় ছোট আকারে দেখেছে। এতে এক ছোট জায়গা দিয়ে বাইরের অনেকটা অংশ দেখা যায়।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও