পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর যে প্রতিবিম্বের অবস্থান থেকে প্রকৃতপক্ষে আলোক রশ্মি আসে না, কেবল আসছে বলে মনে হয় এবং যা পর্দায় ধরা যায় না, তাকে অবাস্তব প্রতিবিম্ব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর বস্তু বিন্দু X থেকে আয়নায় লম্বভাবে XP এবং তির্যকভাবে XO রশ্মি আপতিত হলে দ্বিতীয় রশ্মিটি প্রতিফলনের সূত্র অনুযায়ী আপতন কোণের সমান কোণে প্রতিফলিত হয়। প্রতিফলিত রশ্মি দুটিকে আয়নার পেছনে বাড়ালে তারা X' বিন্দুতে মিলিত হয়। OPX ও OPX' ত্রিভুজে OP সাধারণ বাহু, $\angle XPO = \angle X'PO = 90^\circ$ এবং $\angle XOP = \angle X'OP$। তাই ত্রিভুজ দুটি সর্বসম এবং $XP = X'P$। অতএব, প্রতিবিম্ব আয়না থেকে বস্তুর সমান দূরত্বে তৈরি হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর সমতল আয়নায় প্রতিবিম্ব আয়না থেকে বস্তুর সমান দূরত্বে আয়নার পেছনে তৈরি হয়।

   0.5 m এগিয়ে যাওয়ার পর তানভীরের আয়না থেকে দূরত্ব $= 2 - 0.5 = 1.5\ \mathrm{m}$

   তখন প্রতিবিম্বও আয়নার পেছনে 1.5 m দূরে থাকবে।

   সুতরাং, তানভীর ও তার প্রতিবিম্বের মধ্যবর্তী দূরত্ব $= 1.5 + 1.5 = 3\ \mathrm{m}$।

   অতএব, দূরত্ব হবে 3 m।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর মনে করি, তানভীরের চোখ E, মাথার প্রান্ত H এবং পায়ের প্রান্ত F। আয়না থেকে তার দূরত্ব যা-ই হোক, প্রতিবিম্ব আয়নার সমান দূরত্ব পেছনে তৈরি হয়।

   মাথার প্রান্ত H থেকে আসা রশ্মি আয়নায় প্রতিফলিত হয়ে চোখে পৌঁছাতে হলে আয়নায় যে বিন্দুতে পড়বে, সর্বসম ত্রিভুজের জ্যামিতি অনুযায়ী সেই বিন্দু EH এর মধ্যবিন্দুর সমান উচ্চতায় থাকবে। একইভাবে পায়ের প্রান্ত F থেকে আসা রশ্মির প্রতিফলন বিন্দু EF এর মধ্যবিন্দুর সমান উচ্চতায় থাকবে।

   এখানে, EH = 10 cm = 0.1 m, EF = 1.6 - 0.1 = 1.5 m

   আয়নার প্রয়োজনীয় দৈর্ঘ্য $= \dfrac{EH}{2} + \dfrac{EF}{2} = \dfrac{0.1}{2} + \dfrac{1.5}{2} = 0.05 + 0.75 = 0.8\ \mathrm{m}$ $= \dfrac{1.6}{2}$

   এই দৈর্ঘ্য কেবল তানভীরের উচ্চতার ওপর নির্ভর করে, আয়না থেকে তার দূরত্বের ওপর নয়। সে 1 m, 2 m বা 10 m যত দূরেই দাঁড়াক, প্রয়োজনীয় আয়না সবসময় তার উচ্চতার অর্ধেক, অর্থাৎ 0.8 m।

   উদ্দীপকের আয়নার দৈর্ঘ্য 0.6 m, যা 0.8 m এর চেয়ে কম। তাই কাছে বা দূরে সরে গিয়ে তানভীর কখনোই পূর্ণদৈর্ঘ্য প্রতিবিম্ব দেখতে পারবে না; ওই আয়নায় সে সর্বোচ্চ $2 \times 0.6 = 1.2\ \mathrm{m}$ দৈর্ঘ্যের অংশের প্রতিবিম্ব দেখতে পাবে।

   পূর্ণদৈর্ঘ্য প্রতিবিম্ব দেখতে হলে কমপক্ষে 0.8 m দৈর্ঘ্যের সমতল আয়না প্রয়োজন, এর জন্য পূর্ণদৈর্ঘ্য (1.6 m) আয়না কেনার দরকার নেই।