পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর সিজিয়াম-133 ($\mathrm{Cs^{133}}$) পরমাণুর $9{,}192{,}631{,}770$ টি স্পন্দন সম্পন্ন করতে যে পরিমাণ সময় লাগে, তাকে এক সেকেন্ড বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর শূন্য মাধ্যমে এক সেকেন্ডের $299{,}792{,}458$ ভাগের এক ভাগ সময়ে আলো যে দূরত্ব অতিক্রম করে, তাকে এক মিটার বলে। এই সংজ্ঞায় দূরত্ব নির্ধারণের জন্য সেকেন্ড ব্যবহার করা হয়েছে। তাই সময়ের একক সেকেন্ডের মান বদলে গেলে মিটারের মানও বদলে যাবে। এ কারণে মিটারের সংজ্ঞা সময়ের এককের ওপর নির্ভরশীল।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর দেওয়া আছে, মোট স্পন্দন সংখ্যা $= 55{,}155{,}790{,}620$
   $9{,}192{,}631{,}770$ টি স্পন্দনে সময় লাগে $1\ \mathrm{s}$

   সুতরাং, পরিমাপকৃত সময়, $t = \frac{55{,}155{,}790{,}620}{9{,}192{,}631{,}770}\ \mathrm{s} = 6\ \mathrm{s}$

   অতএব, অ্যাটমিক ক্লকটি $6\ \mathrm{s}$ সময় পরিমাপ করেছে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর ga অংশ থেকে সময়, $t = 6\ \mathrm{s}$
   আলোর বেগ, $c = 299{,}792{,}458\ \mathrm{m\,s^{-1}}$

   আলোর অতিক্রান্ত দূরত্ব, $d = ct = 299{,}792{,}458 \times 6 = 1{,}798{,}754{,}748\ \mathrm{m}$

   অতএব, আলো $6\ \mathrm{s}$ এ প্রায় $1.799 \times 10^{9}\ \mathrm{m}$ দূরত্ব অতিক্রম করবে।

   বিশ্লেষণ: মিটারের সংজ্ঞা অনুযায়ী এক সেকেন্ডের $299{,}792{,}458$ ভাগের এক ভাগ সময়ে আলো যে দূরত্ব অতিক্রম করে, তা এক মিটার। অর্থাৎ ঠিক $1{,}798{,}754{,}748$ মিটার দূরত্ব অতিক্রম করতে আলোর $6\ \mathrm{s}$ সময় লাগে, যা সংজ্ঞার সাথে মিলে যায়। এখানে দূরত্ব সরাসরি সময়ের পরিমাপের ওপর নির্ভর করছে। যদি সময় পরিমাপে সামান্য ভুল হয়, তাহলে দূরত্বের মানেও সেই অনুপাতে ভুল হবে। অ্যাটমিক ক্লক সিজিয়াম পরমাণুর স্পন্দনের ভিত্তিতে সময় অত্যন্ত নিখুঁতভাবে মাপে। তাই নিখুঁত সময় পরিমাপ করা গেলে নিখুঁতভাবে দৈর্ঘ্যও নির্ধারণ করা যায়, আর এ কারণেই নিখুঁত সময় পরিমাপ দৈর্ঘ্য পরিমাপেও গুরুত্বপূর্ণ।