আলোর প্রতিফলন ও প্রতিসরণ
মূল ধারণাসমূহ
| # | ধারণা | ব্যাখ্যা |
|---|---|---|
| 1 | প্রতিফলনের সূত্র | আপতন কোণ (∠i) = প্রতিফলন কোণ (∠r); আপতিত রশ্মি, প্রতিফলিত রশ্মি ও অভিলম্ব একই সমতলে অবস্থান করে। |
| 2 | গোলীয় দর্পণ | অবতল → আলোকে অভিসারী করে; উত্তল → আলোকে অপসারী করে; মেরু (P), ফোকাস (F), বক্রতার কেন্দ্র (C), ব্যাসার্ধ (R), ফোকাস দৈর্ঘ্য (f) = R/2। |
| 3 | দর্পণ সূত্র | 1/f = 1/v + 1/u (কার্তেসীয় চিহ্ন: বাস্তব −ve, অসদ +ve); বিবর্ধন m = –v/u। |
| 4 | প্রতিসরণ | এক মাধ্যম থেকে অন্যটিতে তির্যকভাবে যাওয়ার সময় আলোর বেঁকে যাওয়া; স্নেলের সূত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত: n₁ sin i = n₂ sin r। |
| 5 | প্রতিসরাঙ্ক (n) | n = c/v (শূন্যতায় গতি ÷ মাধ্যমে গতি); ঘন মাধ্যমের জন্য n > 1; n = প্রকৃত গভীরতা ÷ আপাত গভীরতা। |
| 6 | ক্রান্তি কোণ (θc) | sin θc = n₂/n₁ (n₁ > n₂); θc এর বেশি হলে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন (TIR) ঘটে—অপটিক্যাল ফাইবারের ভিত্তি। |
| 7 | লেন্স সূত্র | দর্পণ সূত্রের মতোই কিন্তু উত্তলের জন্য f +ve এবং অবতলের জন্য −ve; ক্ষমতা P (D) = 1/f (মিটার)। |
| 8 | প্রিজম ও বর্ণবিচ্ছুরণ | সাদা আলো VIBGYOR এ বিভক্ত হয় কারণ n λ এর সাথে পরিবর্তিত হয় (বেগুনি সবচেয়ে বেশি এবং লাল সবচেয়ে কম বিচ্যুত হয়)। |
১৫টি অনুশীলন এমসিকিউ
- একটি আলোক রশ্মি সমতল দর্পণকে দর্পণের তলের সাথে 30° কোণে আঘাত করে। প্রতিফলন কোণ কত?
A) 30°
B) 60°
C) 90°
D) 0°
উত্তর: B) 60°
সমাধান: অভিলম্বের সাথে কোণ = 90° – 30° = 60° = ∠i ⇒ ∠r = 60°।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: সর্বদা লম্ব টানুন; অভিলম্বের সাথে কোণ নির্ধারণ করে।
ট্যাগ: প্রতিফলনের সূত্র
- একটি অবতল দর্পণের বক্রতার ব্যাসার্ধ 40 সেমি। এর ফোকাস দৈর্ঘ্য কত?
A) 40 সেমি
B) 20 সেমি
C) 80 সেমি
D) 10 সেমি
উত্তর: B) 20 সেমি
সমাধান: f = R/2 = 40/2 = 20 সেমি।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: দর্পণের জন্য “f হল R এর অর্ধেক” মনে রাখুন।
ট্যাগ: গোলীয় দর্পণ
- একটি বস্তুকে f = 10 সেমি বিশিষ্ট একটি অবতল দর্পণের সামনে 15 সেমি দূরে রাখা হয়েছে। প্রতিবিম্বটি হবে
A) অসদ ও সমশীর্ষ
B) বাস্তব ও অবশীর্ষ
C) বাস্তব ও সমশীর্ষ
D) অসদ ও অবশীর্ষ
উত্তর: B) বাস্তব ও অবশীর্ষ
সমাধান: u = –15 সেমি, f = –10 সেমি ⇒ 1/v = 1/f – 1/u = –1/10 + 1/15 = –1/30 ⇒ v = –30 সেমি (বাস্তব)।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: যদি |u| > |f| এবং অবতল → বাস্তব।
ট্যাগ: দর্পণ সূত্র
- একটি মাধ্যমে আলোর গতি 2 × 10⁸ মি/সে। মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক কত?
A) 1.0
B) 1.33
C) 1.5
D) 2.0
উত্তর: C) 1.5
সমাধান: n = c/v = 3×10⁸ / 2×10⁸ = 1.5।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: n = 3 ÷ (10⁸ এ গতি) দ্রুত মান দেয়।
ট্যাগ: প্রতিসরাঙ্ক
- 6 সেমি পানির (n = 4/3) তলায় একটি মুদ্রা আপাত গভীরতায় দেখা যায়
A) 8 সেমি
B) 4.5 সেমি
C) 6 সেমি
D) 3 সেমি
উত্তর: B) 4.5 সেমি
সমাধান: আপাত গভীরতা = প্রকৃত গভীরতা / n = 6 / (4/3) = 4.5 সেমি।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: পানির জন্য প্রকৃত গভীরতাকে 0.75 (≈ 3/4) দ্বারা গুণ করুন।
ট্যাগ: আপাত গভীরতা
- কাঁচ-বায়ু বিভেদতলের জন্য (n_কাঁচ = 1.5) ক্রান্তি কোণ প্রায়
A) 30°
B) 42°
C) 60°
D) 90°
উত্তর: B) 42°
সমাধান: sin θc = 1/1.5 = 0.666 ⇒ θc ≈ 42°।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: n এর মোটামুটি বিপরীত কোণ দেয়; 1.5 → ~42°।
ট্যাগ: ক্রান্তি কোণ
- কাঁচে কোন রঙ সবচেয়ে ধীরে চলে?
A) লাল
B) হলুদ
C) বেগুনি
D) সবুজ
উত্তর: C) বেগুনি
সমাধান: ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য উচ্চতর n ⇒ বেগুনি সবচেয়ে বেশি বেঁকে এবং গতি = c/n সবচেয়ে কম।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: “বেগুনি অত্যন্ত ধীর”।
ট্যাগ: বর্ণবিচ্ছুরণ
- f = 25 সেমি বিশিষ্ট একটি উত্তল লেন্সের ক্ষমতা কত?
A) +4 D
B) +2.5 D
C) +0.25 D
D) –4 D
উত্তর: A) +4 D
সমাধান: P = 1/0.25 মি = +4 D।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: 100 ÷ সেমি D দেয় (100/25 = 4)।
ট্যাগ: লেন্সের ক্ষমতা
- একটি অসদ, সমশীর্ষ ও বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব গঠিত হয়
A) অবতল দর্পণ দ্বারা যখন বস্তু C এর বাইরে থাকে
B) উত্তল দর্পণ দ্বারা
C) অবতল দর্পণ দ্বারা যখন বস্তু F ও P এর মধ্যে থাকে
D) সমতল দর্পণ দ্বারা
উত্তর: C) অবতল দর্পণ দ্বারা যখন বস্তু F ও P এর মধ্যে থাকে
সমাধান: শুধুমাত্র এই পরিসরেই অসদ, সমশীর্ষ ও |m| > 1 পাওয়া যায়।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: “F এর ভিতরে → অসদ বিবর্ধিত শেভিং মিরর”।
ট্যাগ: প্রতিবিম্বের বৈশিষ্ট্য
- যখন আলো বায়ু থেকে হীরক (n = 2.42) এ যায় তখন তা
A) অভিলম্ব থেকে দূরে বেঁকে
B) অভিলম্বের দিকে বেঁকে
C) বেঁকে না
D) সম্পূর্ণ প্রতিফলিত হয়
উত্তর: B) অভিলম্বের দিকে বেঁকে
সমাধান: n বৃদ্ধি পেলে ⇒ গতি হ্রাস পায় ⇒ অভিলম্বের দিকে বেঁকে।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: “ঘন → অভিলম্বকে জড়িয়ে ধরে”।
ট্যাগ: প্রতিসরণের দিক
- পানির ভিতরে একজন ডুবুরি অস্ত যাওয়া সূর্যের দিকে তাকালে; তার কাছে সূর্য দেখা যায়
A) প্রকৃত অবস্থানের চেয়ে উঁচুতে
B) প্রকৃত অবস্থানের চেয়ে নিচে
C) প্রকৃত অবস্থানে
D) অদৃশ্য
উত্তর: A) প্রকৃত অবস্থানের চেয়ে উঁচুতে
সমাধান: পানি থেকে বের হওয়ার সময় আলো অভিলম্ব থেকে দূরে বেঁকে; ডুবুরি বাঁকা রশ্মি বরাবর বহির্পাতন করে → উন্নত প্রতিবিম্ব।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: সর্বদা “দূরে বাঁক → উঁচু দেখায়”।
ট্যাগ: আপাত অবস্থান
- একটি বস্তুকে f = 30 সেমি বিশিষ্ট একটি উত্তল দর্পণ থেকে 20 সেমি দূরে রাখা হয়েছে। প্রতিবিম্বের দূরত্ব কত?
A) –12 সেমি
B) +12 সেমি
C) –7.5 সেমি
D) +7.5 সেমি
উত্তর: B) +12 সেমি
সমাধান: 1/v = 1/f – 1/u = 1/30 – 1/(–20) = 1/30 + 1/20 = 5/60 ⇒ v = +12 সেমি (অসদ)।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: উত্তল দর্পণের জন্য v সর্বদা +ve এবং < |f|।
ট্যাগ: উত্তল দর্পণ
- সমতল দর্পণ দ্বারা উৎপন্ন বিবর্ধন সর্বদা
A) –1
B) +1
C) 0
D) ∞
উত্তর: B) +1
সমাধান: প্রতিবিম্বের আকার = বস্তুর আকার এবং সমশীর্ষ ⇒ m = +1।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: “সমতল সরল +1”।
ট্যাগ: সমতল দর্পণ
- অপটিক্যাল ফাইবার কোন নীতিতে কাজ করে?
A) বিক্ষেপণ
B) বিবর্তন
C) পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন
D) ব্যতিচার
উত্তর: C) পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন
সমাধান: ফাইবার বরাবর পুনরাবৃত্ত TIR দ্বারা আলো আটকা পড়ে।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: “TIR → ফাইবার তার”।
ট্যাগ: পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন
- একটি উত্তল লেন্স একটি সাধারণ বিবর্ধক কাচ হিসেবে কাজ করে যখন বস্তুকে রাখা হয়
A) 2F এ
B) F এ
C) F ও আলোক কেন্দ্রের মধ্যে
D) 2F এর বাইরে
উত্তর: C) F ও আলোক কেন্দ্রের মধ্যে
সমাধান: শুধুমাত্র এখানেই প্রতিবিম্ব অসদ, সমশীর্ষ ও |m| > 1 হয়।
সংক্ষিপ্ত কৌশল: “F এর ভিতরে → বিবর্ধন”।
ট্যাগ: বিবর্ধক কাচ
দ্রুত কৌশল
| পরিস্থিতি | সংক্ষিপ্ত কৌশল | উদাহরণ |
|---|---|---|
| দর্পণের ফোকাস দৈর্ঘ্য | f = R ⁄ 2 (একই একক) | R = 60 সেমি ⇒ f = 30 সেমি |
| পানিতে আপাত গভীরতা | প্রকৃত গভীরতাকে ¾ দ্বারা গুণ করুন | 8 সেমি পানি → 6 সেমি দেখায় |
| সেমি থেকে ক্ষমতা | D = 100 ÷ সেমি | 20 সেমি লেন্স → 5 D |
| ক্রান্তি কোণ দ্রুত | n = 1.5 এর জন্য θc ≈ 42° | কাঁচ-বায়ু |
| লেন্স / দর্পণ চিহ্ন | “বাস্তব ঋণাত্মক” | বাস্তব প্রতিবিম্ব → v −ve, অবশীর্ষ → m −ve |
দ্রুত পুনরালোচনা
| পয়েন্ট | বিবরণ |
|---|---|
| 1 | ∠i = ∠r এবং তিনটি (আপতিত, প্রতিফলিত, অভিলম্ব) সমতলীয়। |
| 2 | অবতল দর্পণ → অভিসারী; বস্তুর অবস্থানের উপর নির্ভর করে বাস্তব/অসদ প্রতিবিম্ব দিতে পারে। |
| 3 | উত্তল দর্পণ সর্বদা অসদ, সমশীর্ষ, ক্ষুদ্রতর প্রতিবিম্ব গঠন করে—রিয়ার-ভিউ হিসেবে ব্যবহৃত। |
| 4 | n = c/v; উচ্চতর n ⇒ আলোর গতি কম এবং অভিলম্বের দিকে বেশি বাঁক। |
| 5 | প্রকৃত গভীরতা > আপাত গভীরতা; সরণ = t(1 – 1/n)। |
| 6 | TIR সম্ভব শুধুমাত্র যখন আলো ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমের দিকে যায় এবং ∠i > θc। |
| 7 | লেন্সের জন্য, উত্তল → +f এবং +P; অবতল → –f এবং –P। |
| 8 | বিবর্ধন |
| 9 | কাঁচে বেগুনির n সর্বোচ্চ এবং গতি সর্বনিম্ন → সবচেয়ে বেশি বিচ্যুত হয়। |
| 10 | লেন্স সংযুক্ত করা: P_মোট = P₁ + P₂ (ডায়োপ্টারে)। |
BETA
