পদার্থ বিজ্ঞান • আলোর প্রতিফলন

পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

একটি বাসের চালকের সামনে রিয়ার ভিউ মিরর হিসেবে 240 cm বক্রতার ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটি গোলীয় উত্তল দর্পণ লাগানো আছে। দর্পণ থেকে পেছনে 360 cm দূরে 240 cm উচ্চতার একটি ট্রাক আসছে। প্রতিবিম্ব দূরত্ব হিসাব করার সময় উত্তল দর্পণের ফোকাস দূরত্বকে ঋণাত্মক ধরা হয়।

  1. ক)

    সমতল দর্পণকে গোলীয় উত্তল দর্পণ কল্পনা করলে তার ফোকাস দূরত্ব কত হবে?

    (1)
  2. খ)

    গাড়ির রিয়ার ভিউ মিরর হিসেবে উত্তল দর্পণ ব্যবহার করা হয় কেন?

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের দর্পণের ফোকাস দূরত্ব কত এবং ট্রাকের প্রতিবিম্ব দর্পণ থেকে কত দূরে গঠিত হবে?

    (3)
  4. ঘ)

    ট্রাকটিকে দেখার জন্য ওই একই আকারের সমতল দর্পণের চেয়ে উদ্দীপকের দর্পণ বেশি উপযোগী কি না গাণিতিক বিশ্লেষণপূর্বক মতামত দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর সমতল দর্পণকে গোলীয় উত্তল দর্পণ কল্পনা করলে তার ফোকাস দূরত্ব অসীম হবে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর উত্তল দর্পণে সব সময় সোজা ও খর্বিত অবাস্তব প্রতিবিম্ব তৈরি হয়। উত্তল দর্পণে রশ্মিগুলো প্রতিফলিত হয়ে চারদিকে ছড়িয়ে যায়, তাই দর্পণটি ছোট হলেও পেছনের বড় একটি এলাকার দৃশ্য প্রতিবিম্ব হিসেবে সেখানে ধরা পড়ে। এজন্য চালক একটি ছোট দর্পণেই পেছনের অনেক বড় জায়গা একসাথে দেখতে পান। তাই রিয়ার ভিউ মিরর হিসেবে উত্তল দর্পণ ব্যবহার করা হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর এখানে, বক্রতার ব্যাসার্ধ, r=240 cmr = 240\text{ cm}।
    ফোকাস দূরত্ব, f=r2=2402=120 cmf = \frac{r}{2} = \frac{240}{2} = 120\text{ cm}।
    উত্তল দর্পণের ক্ষেত্রে সূত্রে f=−120 cmf = -120\text{ cm} এবং বস্তুর দূরত্ব, u=360 cmu = 360\text{ cm}।
    আমরা জানি, 1u+1v=1f\frac{1}{u} + \frac{1}{v} = \frac{1}{f}
    বা, 1v=−1120−1360=−3+1360=−4360=−190\frac{1}{v} = -\frac{1}{120} - \frac{1}{360} = -\frac{3+1}{360} = -\frac{4}{360} = -\frac{1}{90}
    অতএব, v=−90 cmv = -90\text{ cm}।
    ঋণাত্মক চিহ্ন নির্দেশ করে প্রতিবিম্ব অবাস্তব এবং দর্পণের পেছনে 90 cm90\text{ cm} দূরে গঠিত হবে। ফোকাস দূরত্ব 120 cm120\text{ cm} এবং প্রতিবিম্ব দূরত্ব 90 cm90\text{ cm}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর উত্তল দর্পণের ক্ষেত্রে বিবর্ধন, m=∣v∣u=90360=0.25m = \frac{|v|}{u} = \frac{90}{360} = 0.25।
    প্রতিবিম্বের উচ্চতা, l′=0.25×240=60 cml' = 0.25 \times 240 = 60\text{ cm}। প্রতিবিম্ব সোজা, খর্বিত ও অবাস্তব এবং দর্পণের 90 cm90\text{ cm} পেছনে গঠিত।
    সমতল দর্পণের ক্ষেত্রে প্রতিবিম্ব দর্পণের পেছনে বস্তুর সমান দূরত্বে অর্থাৎ 360 cm360\text{ cm} দূরে গঠিত হয় এবং আকার বস্তুর সমান, অর্থাৎ বিবর্ধন m=1m = 1 এবং প্রতিবিম্বের উচ্চতা 240 cm240\text{ cm} হয়।
    সমতল দর্পণে দৃশ্য বস্তুর আসল আকারেই দেখা যায়, তাই নির্দিষ্ট আকারের দর্পণে পেছনের দৃশ্যের কেবল সংকীর্ণ একটি অংশ ধরা পড়ে। অন্যদিকে উত্তল দর্পণে প্রতিবিম্ব বস্তুর মাত্র এক-চতুর্থাংশ (0.250.25 গুণ) আকারের হয়, ফলে একই আকারের দর্পণে পেছনের অনেক বড় এলাকা, পুরো ট্রাকসহ আশপাশের যানবাহনও একসাথে দেখা যায়।
    অতএব, রিয়ার ভিউ মিরর হিসেবে সমতল দর্পণের চেয়ে উদ্দীপকের উত্তল দর্পণই বেশি উপযোগী।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও