CLASS-XII

সমতলে আলোর প্রতিসরণ- প্রশ্নোত্তর ও গাণিতিক সমাধান-Class 12 WBCHSE

SHARE

1. সমতলে আলোর প্রতিসরণ- অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর ( Marks-1)

1.1 তরঙ্গদৈর্ঘ্য, কম্পাঙ্ক এবং গতির মধ্যে কোটি আলোর প্রতিসরণের সময় অপরিবর্তিত থাকে?
=> কম্পাঙ্ক

1.2 কোনো মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক 1-এর কম হতে পারে না কেন?
=>  পরম প্রতিসরাঙ্কের সূত্র (𝜇) = \frac{শূন্য\; মাধ্যমে\; আলোর\; বেগ}{ওই\; মাধ্যমে\; আলোর\; বেগ}=\frac{c}{v}। c সর্বদা v এর থেকে বেশি হয় বলে μ>1 হয়

1.3 একটি সমান্তরাল কাচফলকের ক্ষমতা কত হয়?
=> শূন্য

1.4 সমান্তরাল কাচের স্ল্যাবের ফোকাস দৈর্ঘ্য কত?
=> অসীম

1.5 আয়তাকার কাচের স্ল্যাবে কোনো আলোকরশ্মি আপতিত হলে আপতিত রশ্মি ও নির্গমন রশ্মির মধ্যে চ্যুতিকোণ কত?
=> শূন্য

1.6 আলোকতন্তু কী?
=>
আলোক তন্তুর সাহায্যে কোনো সংকেতকে আলোক রশ্মি রূপে একটি প্রেরণ করা হয়।

1.8 আলোকীয় তন্তুতে আলোর কোন্ নীতি ব্যবহৃত হয়?
=> অভ্যন্তরীন পূর্ণ প্রতিফলন।

1.9  যদি উভোত্তল লেন্সের অর্ধাংশ কালো কাগজে মুড়ে দেওয়া যায়, তাহলে কোনো বস্তুর পূর্ণ প্রতিবিম্ব গঠিত হবে কি?
=>  যদি প্রধান অক্ষ বরাবর ওপরের বা নীচের অংশ মুড়ে দেওয়া হয় তাহলেও প্রতিবিম্ব তৈরি হবে। তবে প্রতিবিম্বের তীব্রতা কমে যাবে।

1.10 কোনো আলোকবাহী তত্ত্বর মজ্জা ও বাইরের আবরণ- এর মধ্যে কোনটির প্রতিসরাঙ্ক বেশি হয়?
=> মজ্জার প্রতিসরাঙ্ক বেশি হয়।

1.11 বায়ু থেকে কাচের প্রিজমের ভিতর দিয়ে গেলে আলোকরশ্মি কেন ভূমির দিকে বেঁকে যায়?
=> প্রিজমের দুই তলে প্রতিসরণ ঘটে বলে আলোক রশ্মি ভূমির দিকে বেঁকে যায়।

1.12 একটি প্রিজমের মধ্য দিয়ে আলোর চ্যুতি কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?
প্রিজমের চ্যুতি কোণের রাশিমালা δ=i1+i2+A। এই সূত্র অনুসারে δ এর মান আপতন কোণ, নির্গমন কোণ ও প্রিজমের প্রতিসারক কোণের ওপর নির্ভর করে।

1.13 একটি কাচের প্রিজমকে জলে ডোবানো হলে ন্যূনতম চ্যুতিকোণ-এর কোনো পরিবর্তন হবে কি?
=> প্রতিসরণের জন্যি চ্যুতি হয়। তাই মাধ্যম পরিবর্তনে নূন্যতম চ্যুতিকোণ পরিবর্তন হবে।

 1.14 লেখচিত্রের সাহায্যে প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত আলোকরশ্মির ন্যূনতম চ্যুতিকোণের ব্যাখ্যা দাও।
=>লেখচিত্রের সাহায্যে প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত আলোকরশ্মির ন্যূনতম চ্যুতিকোণের ব্যাখ্যা দাও।-সমতলে আলোর প্রতিসরণপ্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত আলোকরশ্মির ন্যূনতম চ্যুতিকোণের ক্ষেত্রে আপতন কোণ ও নির্গমন কোণ সমান হয়। 

1.15 পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজম কী?
=> কাচের তৈরি সমকোণী সমদ্ববাহু ত্রিভুকজকে পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজম বলে।

2. সমতলে আলোর প্রতিসরণ- সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর ( Marks-2)

2.1 আলোর প্রতিসরণের সূত্রগুলি লেখো।
=> প্রথম সূত্র- আপতিত রশ্মি, প্রতিসৃত রশ্মি এবং আপতন বিন্দুতে অঙ্কিত অভিলম্ব একই সমতলে থাকে।
দ্বিতীয় সূত্র-  দুটি নির্দিষ্ট মাধ্যম ও নির্দিষ্ট বর্ণের আলোর প্রতিসরণের ক্ষেত্রে আপতন কোণের sine ও প্রতিসরণ কোণের sine-এর অনুপাত সর্বদা ধ্রুবক হয়।  একে স্নেলের সূত্র বলা হয়।

2.2 আলোর প্রতিসরণের সূত্রটি থেকে প্রতিফলনের সূত্র নির্ণয় করো।
=> প্রতিসরণের সূত্র অনুসারে
\mu_1 sini=\mu_2 sinr। একই মাধ্যম হলে 𝜇1=𝜇2
 ∴ sini= sinr      or, i=r

2.3 প্রতিসরাঙ্ক সম্পর্কিত কশি (Cauchy)-এর সূত্রটি লেখো এবং লেখচিত্রের সাহায্যে দেখাও।
=> কোনো প্রতিসারক মাধ্যমে λ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোক রশ্মি প্রতিসৃত হলে ওই আলোর প্রতিসরাঙ্ক μ=A+\frac{B}{\lambda^2} । যেখানে A ও B হল ধ্রুবক রাশি।
2.4 কোনো মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্কের সংজ্ঞা লেখো।
=> আলোক রশ্মি কোনো মাধ্যম থেকে অন্য কোনো মাধ্যমে প্রতিসৃত হলে আপতন কোণ ও প্রতিসরণ কোণের sine-এর অনুপাতকে প্রতিসরাঙ্ক বলে।

2.5 কোনো প্রিজমের ন্যূনতম চ্যুতিকোণ (𝜋-2A) যেখানে, A হল প্রতিসারক কোণ দেখাও যে, প্রিজমের উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক cot\frac{A}{2}
=> নূন্যতম চ্যুতিকোণের ক্ষেত্রে i1=i2=i (ধরি) ও r1=r2=r (ধরি)
∴ r+r=A       or, 2r=A       or, r=\frac{A}{2}
δmin=2i-A       or, \pi-2A=2i-A           or, \pi-2i=A         or, i=\frac{\pi-A}{2} =\frac{\pi}{2}-\frac{A}{2}
\mu=\frac{sini}{sinr}=\frac{sin(\frac{\pi}{2}-\frac{A}{2})}{sin\frac{A}{2}}=\frac{cos\frac{A}{2}}{sin\frac{A}{2}}=cot\frac{A}{2}

2.6 দেখাও যে, আপতিত আলো এবং প্রতিসৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অনুপাত হল মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক।
=> \mu=\frac{c}{v}=\frac{\nu \lambda}{\nu \lambda_0}       [মাধ্যম পরিবর্তনে কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে]
= \frac{\lambda}{\lambda_0}

2.6 প্রমাণ করো যে, ঘনতর মাধ্যম থেকে অপেক্ষাকৃত লঘু মাধ্যমে প্রতিসরণের সময় প্রতিসৃত রশ্মি অভিলম্ব থেকে দূরে সরে যায়।
=>
ধরি, লঘু মাধ্যমে আলোর বেগ v1, ও ঘন মাধ্যমে আলোর বেগ v2। লঘু মাধ্যমে ও ঘন মাধ্যমে আপতন ও প্রতিসরণ কোন যথাক্রমে i1 ও i2 হলে স্নেলের সূত্র অনুযায়ী - \mu_1 sini_1 = \mu_2 sini_2
or, \frac{sini_1}{sini_2}=\frac{\mu_2}{\mu_1}
or, \frac{sini_1}{sini_2}=\frac{v_1}{v_2}>1         (\because \mu=\frac{v_1}{v_2})
or, sini1>sini2
i1>i2       অর্থাৎ লঘু মাধ্যমে আলো অভিলম্ব থেকে বেশি দূরে যায়।

2.7 যখন আলোকরশ্মি বায়ু থেকে কাচে যায়, তখন আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কীরূপ পরিবর্তন হয়?
=> বায়ুর সাপেক্ষে আলোর প্রতিসরাঙ্ক _a\mu_g = \frac{\mu_g}{\mu_a}=\frac{c}{v_g}=\frac{\nu \lambda}{\nu \lambda_g}=\frac{\lambda}{\lambda_g}
\frac{c}{v_g}>1 হওয়ায়      \frac{\lambda}{\lambda_g}>1        ∴ λ>λg
বায়ু থেকে কাচে আলো প্রবেশ করলে তরঙ্গদৈর্ঘ্য করমে যাবে।

2.8 আপাত গভীরতা, প্রকৃত গভীরতা এবং প্রতিসরাঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করো। 
=> আপাত গভীরতা, প্রকৃত গভীরতা এবং প্রতিসরাঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করো।  ঘন মাধ্যমে OP=d গভীরতায় P বিন্দুতে একটি বস্তু আছে। লঘু মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক μ1 ও ঘন মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক μ2। তাহলে লঘু মাধ্যমের সাপেক্ষে ঘন মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক μ=\frac{\mu_2}{\mu_1}। P বিন্দু থেকে নির্গত PQ রশ্মি তির্যকভাবে প্রতিসারক তলের Q বিন্দুতে আপতিত হয়। আপতন ও প্রতিসরণ কোণ যথাক্রমে r ও i। লঘু মাধ্যমে রশ্মিটি প্রতিসৃত হয়ে QR পথে যায়। P বিন্দু থেকে অপর একটি রশ্মি নির্গত হয়ে লম্বভাবে PO পথে সোজাসুজি নির্গত হয়। RQ-কে পিছনে বর্ধিত করলে সেটি OP-কে P’ বিন্দুতে ছেদ করে। এখন OP’ হল P বিন্দুর আপাত গভীরতা।
Q বিন্দুতে MN অভিলম্ব
এখন, PO||MN ও PQ ছেদক। ∴ r=∠NQP=একান্তর∠QPO
আবার, P’O||MN ও QP’ ছেদক। ∴i=∠MQR=অনুরূপ∠OP’Q
স্নেলের সূত্রের সাধারণ রূপ অনুযায়ী- \mu_1sini=\mu_2sinr
or, \frac{sini}{sinr}=\frac{\mu_2}{\mu_1}
or, \frac{sini}{sinr}=\mu
or, \frac{OQ/QP\prime}{OQ/QP}=\mu [ΔOQP’ ও ΔOQP থেকে]
or, \frac{QP}{QP^\prime}=\mu
O ও Q বিন্দু খুব কাছাকাছি অবস্থান করায় QP≈OP ও QP’≈OP’
\frac{OP}{OP^\prime}=\mu
বস্তুর আপাত গভীরতা d’=OP’=\frac{OP}{\mu}=\frac{d}{\mu}

2.9 একটি জলপূর্ণ পাত্রের তলদেশ উপর থেকে দেখলে অপেক্ষাকৃত অগভীর মনে হয় কেন?
=> আলো যখন ঘন মাধ্যম (জল) থেকে লঘু মাধ্যমে (বায়ু)  তির্যকভাবে প্রবেশ করে তখন প্রতিসৃত রশ্মি কিছুটা অভিলম্ব থেকে দূরে সরে যায়। এর ফলে আপাত দৃষ্টিতে পাত্রের তলদেশ কিছুটা উপরে ওঠে আসে বলে মনে হয়।

2.10 গ্লিসারিনের মধ্যে একটি কাচের দণ্ড ডোবালে তা আর দেখা যায় না কেন?
=> গ্লিসারিন ও কাচের প্রতিসরাঙ্ক প্রায় কাছাকাছি হওয়ায় মাধ্যম পরিবর্তনে প্রতিসরণ খুব কম হয়। তাই গ্লিসারিনে কাচকে দেখা যায় না।

2.11 অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন কী? এটি কোন্ কোন্ শর্তে সম্ভব?
=> আলোকরশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমে প্রতিসৃত হওয়ার সময় যদি আপতন কোণ সংকট কোণ অপেক্ষা বেশি হয় তখন রশ্মিটি  লঘু মাধ্যমে না গিয়ে প্রতিফলিত হয়ে আগের মাধ্যমে ফিরে আসে। এই ঘটনাকে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন বলে।
শর্ত- i) আলোকরশ্মিকে ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে যেতে হবে।, ii) আপতন কোণ সংকট কোণ অপেক্ষা বেশি হতে হবে।

2.12 অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের সঙ্গে সাধারণ প্রতিফলনের পার্থক্য লেখো।
=> আলো ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে যাওয়ার সময় যদি সংকট কোণের বেশি কোণে আপতিত হয় তাহলে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন ঘটে। অন্যদিকে, যে কোনো কোণে আলো বিভেদতলে আপতিত হলে প্রতিফলন ঘটে।

2.13 প্রতিসরণের সূত্র থেকে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন ব্যাখ্যা করো।
=> লঘু মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক μ1 ও ঘন মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক μ2। তাহলে লঘু মাধ্যমের সাপেক্ষে ঘন মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক μ=\frac{\mu_2}{\mu_1}। আলোকরশ্মি সংকট কোণে (\theta_C) আপতিত হলে প্রতিসরণ কোন হয় 900
স্নেলের সূত্রের সাধারণ রূপ অনুযায়ী- \mu_1sin{90}^0=\mu_2sin\theta_C
or, sin\theta_C=\frac{\mu_1}{\mu_2}
or, sin\theta_C=\frac{1}{\mu}
or, \theta_C=sin^{-1}(\frac{1}{\mu})

2.14 একটি পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজমের সাহায্যে কীভাবে একটি আলোকরশ্মির চ্যুতি 180° করা যায়, তা রশ্মিচিত্রের সাহায্যে দেখাও।
=> একটি পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজমের সাহায্যে কীভাবে একটি আলোকরশ্মির চ্যুতি 180° করা যায়, তা রশ্মিচিত্রের সাহায্যে দেখাও।

2.15 ভাঙা কাচের টুকরোকে অস্বচ্ছ মনে হলেও, তার ওপর জল ঢাললে সেটি স্বচ্ছ দেখায়। ব্যাখ্যা করো।
=.> ভাঙ্গা কাচের টুকরোগুলি হয় অনিয়মিত ও অমসৃণ। সেজন্য আলো প্রতিসৃত হয়ে বিভিন্ন দিকে বিক্ষিপ্ত হয়। তবে কাচের টুকরোকে যদি জলে রাখা হয় তাহলে জলের সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক হবে \frac{1.5}{1.33}=1.12 (প্রায়)। এর অর্থ হল আলো এই দুই মাধ্যমে প্রতিসৃত হলে কম বিচ্যুতি ঘটাবে। সেজন্য জলের মধ্যে রাখা কাচের টুকরোকে মসৃণ মনে হয়।

2.16 আলোকবাহী তমতুর মূল কার্যনীতিটি লেখো।
=>আলোকবাহী তন্তু (Optical fibre)
আলোর অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন ধর্মকে কাজে লাগিয়ে আলোক সংকেতকে আলোকবাহী তন্তু দ্বারা এক স্থান থেকে অন্য স্থানে নিয়ে যাওয়া হয়। এই তন্তু দীর্ঘ সরু, নিরেট নলের মত দেখতে হয়। যাদের ব্যাস 10 μm থেকে 125 μm পর্যন্ত হতে পারে। নলের ভিতরের অংশকে কোর (Core) বলা হয় যা দিয়ে আলোক সংকেত এক স্থান থেকে অন্য স্থানে যায়। কোরের বাইরে কম প্রতিসরাঙ্কের আবরণ থাকে যাকে ক্ল্যাডিং (Cladding) বলে। নলের এক প্রান্তে আলোকরশ্মি ফেললে সেই আলোকরশ্মি ওই প্রান্ত দিয়ে তন্তুর ভেতর প্রবেশ করে। এরপর ক্ল্যাডিং ও কোরের বিভেদ তলে বারবার পূর্ণ প্রতিফলিত হয়ে তন্তুর অপর প্রান্তে পৌঁছায়। যেহেতু তন্তুর অভ্যন্তরে পূর্ণ প্রতিফলন ঘটে তাই আলোকরশ্মির তীব্রতার তেমন কোনো পরিবর্তন হয় না

2.17 হিরা কী কারণে অত্যুজ্জ্বল?
=> হিরার নিজস্ব কোনো আলো নেই। তবে এর সংকট কোণ 24.4° যা খুব কম। তাই হিরার মধ্যে আলো প্রবেশ করলে সহজেই অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন ঘটায়। তাছাড়া হিরাকে এমনভাবে কাটা হয় যেন একাধিক তল থাকে। প্রতি তলে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন হয় বলে হিরাকে উজ্জ্বল মনে হয়।

2.18 রশ্মিচিত্রের সাহায্যে দেখাও, কীরূপে একটি প্রিজম একটি অবশীর্ষ বস্তুর সমশীর্ষ প্রতিবিম্ব গঠন করে।|
অনুরূপ প্রশ্ন : একটি পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজম দ্বারা কীভাবে আপতিত রশ্মির ০' বিচ্যুতি ঘটানো সম্ভব, চিত্রসহ ব্যাখ্যা করো।
=> রশ্মিচিত্রের সাহায্যে দেখাও, কীরূপে একটি প্রিজম একটি অবশীর্ষ বস্তুর সমশীর্ষ প্রতিবিম্ব গঠন করে।

2.18 সমতল দর্পণের তুলনায় পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজমের দুটি সুবিধা লেখো।
অনুরূপ প্রশ্ন: সমতল দর্পণ অপেক্ষা পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজম বেশি উপযোগী কেন?
=> (i) প্রিজমে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনে 100% রশ্মি প্রতিফলিত হওয়ায় উৎপন্ন প্রতিবিম্ব স্পষ্ট হয়। কিন্তু সাধারণ দর্পণে আলো কিছুটা হলেও শোষিত হয়।, (ii)  প্রিজম সাধারণত ভালো মানের কাচ দিয়ে তৈরি হয়। কোনো কোটিং করতে হয় না। অন্যদিকে দর্পণের একটি তল ধাতু বা কোনো আস্বচ্ছ কিছু দিয়ে পালিশ করতে হয় যা ধীরে ধীরে ক্ষয় হতে থাকে।

2.19 প্রিজমের ক্ষেত্রে ন্যূনতম চ্যুতি বলতে কী বোঝায়?
=> প্রিজমে চ্যুতির সূত্র- δ=i1+i2-A
δ সর্বনিম্ন হবে যখন i1+i2 সর্বনিম্ন হবে। 
এখন i_1+i_2=(\sqrt{i_1})^2+(\sqrt{i_2})^2=(\sqrt{i_1}-\sqrt{i_2})^2+2\sqrt{i_1 i_2}
i1+i2 সর্বনিম্ন হবে যখন \sqrt{i_1}-\sqrt{i_2}=0 হবে। ∴ i1=i2 হলে δ সর্বনিম্ন হবে।
আবার, প্রিজমের দুই তলে স্নেলের সূত্র থেকে পাই-
\mu= \frac{sini_1}{sinr_1}=\frac{sini_2}{sinr_2}
কিন্তু সর্বনিম্ন চ্যুতিতে \frac{\cancel{sini_1}}{sinr_1}=\frac{\cancel{sini_2}}{sinr_2}
∴ r1=r2
∴δmin=i+i-A=2i-A

2.20 প্রমাণ করো- পাতলা প্রিজমের ক্ষেত্রে চ্যুতিকোণ আপতন কোণের ওপর নির্ভর করে না।
অনুরূপ প্রশ্ন- পাতলা প্রিজমের ক্ষেত্রে চ্যুতিকোণ δ=(μ-1)A 

=> পাতলা প্রিজমে আপতন কোণ (i1) ক্ষুদ্র হওয়ায় পিজমের দুই গঠিত কোণগুলিও ক্ষুদ্র হয়। প্রিজমের প্রতিসরাঙ্ক
μ=\frac{sini_1}{sinr_1}\approx \frac{i_1}{r_1} এবং μ= \frac{sini_2}{sinr_2}\approx \frac{i_2}{r_2}
∴ i1=μr1 ও i2=μr2
চ্যুতি কোণ- δ=i1+i2-A = μ(r1 +r2)-A= μA-A     যেহেতু, [A=r1 +r2]
δ=(μ-1)A    উক্ত চ্যুতিকোণের রাশিমালায় আপতন কোণ (i1) অনুপস্থিত। সুতরাং, পাতলা প্রিজমের ক্ষেত্রে চ্যুতিকোণ আপতন কোণের ওপর নির্ভর করে না।

2.21 কোনো সমকোণী প্রিজম থেকে নির্গত রশ্মি পেতে হলে তার উপাদানের প্রতিসরাঙ্কের সর্বোচ্চ মান কত হবে?
=> প্রিজমের প্রতিসারক কোণের সীমাস্থ মান A \geq2sin^{-1}(\frac{1}{\mu}) । A=90° হলে 90\degree \geq 2sin^{-1}(\frac{1}{\mu})
or, 45\degree geq sin^{-1}(\frac{1}{\mu})
or, sin45\degree\geq \frac{1}{\mu}
or, \frac{1}{\sqrt{2}}\geq\frac{1}{\mu}
or, \mu\leq \sqrt{2}

3. সমতলে আলোর প্রতিসরণ- সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর ( Marks-3)

3.1 পরম প্রতিসরাঙ্ক ও আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্কের সংজ্ঞা দাও এবং এদের মধ্যে সম্পর্ক প্রতিষ্ঠা করো।
=>  এবং b দুটি মাধ্যমে আলোর বেগ যথাক্রমে v_av_b হলে, a মাধ্যমের সাপেক্ষে b মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক {{_a^\ }\mu}_b=\frac{v_a}{v_b}=\frac{a\; মাধ্যমে\; আলোর\; বেগ}{b\; মাধ্যমে\; আলোর\; বেগ}
a মাধ্যমটি শূন্য মাধ্যম হলে, b মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক  \mu_b=\frac{শূন্য\; মাধ্যমে\; আলোর\; বেগ\;(c)}{b\;মাধ্যমে\;আলোর\;বেগ\;(v)}=\frac{c}{v}
∵ c>v তাই \mu_b>1
আবার, a এবং b দুটি মাধ্যমে আলোর বেগ যথাক্রমে v_av_b এবং শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ c হলে
{{_a^\ }\mu}_b=\frac{v_a}{v_b}=\frac{\frac{c}{v_b}}{\frac{c}{v_a}}=\frac{\mu_b}{\mu_a}      ∴{{_a^\ }\mu}_b=\frac{\mu_b}{\mu_a}

3.2 একটি পাত্রের কিছুটা μ1 প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট তরলে এবং বাকিটা μ2 প্রতিসরাঙ্কের তরলে পূর্ণ। এরা পরস্পর মেশে না। তরলগুলির উচ্চতা যথাক্রমে d1 ও d2 হলে প্রমাণ করো যে, পাত্রের আপাত গভীরতা হবে \frac{d_1}{\mu_1} + \frac{d_2}{\mu_2}
=> একটি পাত্রের কিছুটা μ1 প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট তরলে এবং বাকিটা μ2 প্রতিসরাঙ্কের তরলে পূর্ণ। এরা পরস্পর মেশে না। তরলগুলির উচ্চতা যথাক্রমে d1 ও d2 হলে প্রমাণ করো যে, পাত্রের আপাত গভীরতা হবে <span class="katex-eq" data-katex-display="false">\frac{d_1}{\mu_1} + \frac{d_2}{\mu_2}</span>
ওপরের মাধ্যমের সাপেক্ষে নীচের মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক _2\mu_1=\frac{\mu_1}{\mu_2}
ওপরের মাধ্যমের সাপেক্ষে নীচের মাধ্যমের আপাত গভীরতা \frac{d_1}{_2\mu_1}
ওপরের মাধ্যমের সর্বমোট গভীরতা \frac{d_1}{_2\mu_1}+d_2=\frac{d_1 \mu_2}{\mu_1}+d_2
বায়ু মাধ্যমের সাপেক্ষে ওপরের মাধ্যমের আপাত গভীরতা \frac{\frac{d_1 \mu_2+d_2}{\mu_1}}{\mu_2}=\frac{d_1}{\mu_1} + \frac{d_2}{\mu_2}

3.3 একটি জলাশয়ে h গভীরতায় অবস্থিত কোনো মাছের চোখ জলপৃষ্ঠকে r ব্যাসার্ধের গোলাকার ছিদ্রযুক্ত দর্পণের মতো মনে হয়। দেখাও যে, r=\frac{h}{\sqrt{\mu^2-1}}
=> একটি জলাশয়ে h গভীরতায় অবস্থিত কোনো মাছের চোখ জলপৃষ্ঠকে r ব্যাসার্ধের গোলাকার ছিদ্রযুক্ত দর্পণের মতো মনে হয়। দেখাও যে, <span class="katex-eq" data-katex-display="false">r=\frac{h}{\sqrt{\mu^2-1}}</span>

সংকট কোণ = \theta_C = \angle ABO, মাছের গভীরতা=OB=h, দৃষ্টিক্ষেত্রের ব্যাসার্ধ =OA=r
ΔAOB থেকে পাই,
\frac{OA}{OB}=tan\angle ABO
or, \frac{r}{h}=tan\theta_C
তবে, sin\theta_C=\frac{1}{\mu}  
তাহলে, cos\theta_C=\sqrt{1-sin^2\theta_C} = \sqrt{1-\frac{1}{\mu^2}} = \frac{\sqrt{\mu^2-1}}{\mu}
\frac{r}{h}=\frac{sin\theta_C}{cos\theta_C} = \frac{\frac{1}{\mu}}{\frac{\sqrt{\mu^2-1}}{\mu}} = \frac{1}{\sqrt{\mu^2-1}}
or, r= \frac{h}{\sqrt{\mu^2-1}}

3.4 A প্রতিসারক কোণবিশিষ্ট একটি প্রিজমের ওপর আলোকরশ্মি প্রতিসারক তল ঘেঁষে আপতিত হল এবং অপর প্রতিসারক তলের অভিলম্বের সঙ্গে θ কোণ করে প্রিজম থেকে নির্গত হল। প্রমাণ করো, প্রিজমের উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক \mu = [1 + (\frac{\sin \theta + cosA}{\sin A})^2]^{\frac{1}{2}}
=>
AB তলে রশ্মি তল ঘেঁষে আপতিত হলে আপতন কোণ 900 প্রতিসরণ কোণ = সংকট কোণ = θC
sin\theta_C=\frac{1}{\mu}
ধরি, AC তলে আপতন কোণ r।
\mu=\frac{sin\theta}{sinr}
কিন্তু θC+r=A      r=A-θC
\mu=\frac{sin\theta}{A-\theta_C}
or, \mu=\frac{\sin \theta }{\sin Acos\theta_C-cosAsin\theta_C}
or, \mu = \frac{\sin \theta }{\sin A\sqrt{1 - sin^2\theta_C}- cosAsin\theta_C}
or, \mu = \frac{\sin \theta }{\sin A\sqrt{1 - \frac{1}{\mu^2}}- cosA\frac{1}{\mu }}
or, \mu = \frac{\sin \theta }{\frac{\sqrt{\mu^2 - 1}}{\mu }\sin A- \frac{cosA}{\mu }}
or, \cancel{\mu} = \frac{\cancel{\mu} \sin \theta }{\sqrt{\mu^2 - 1}\sin A- \cos A}
or, \sqrt{\mu^2- 1}\sin A- \cos A = \sin \theta
or, \sqrt{\mu^2- 1} = \frac{\sin \theta + \cos A}{\sin A}
or, \mu^2- 1 = (\frac{\sin \theta + \cos A}{\sin A})^2
or, \mu = [1 + (\frac{\sin \theta + cosA}{\sin A})^2]^{\frac{1}{2}}

3.5 প্রদত্ত সম্পর্কটি \mu = sin(\frac{\delta_m + A}{2})/ sin\frac{A}{2} প্রতিষ্ঠা করো, যেখানে চিহ্নগুলি প্রচলিত অর্থবহ। 
=> \delta=i_1+i_2-A এবং r_1+r_2=A
যখন δ সর্বনিম্ন তখন i_1=i_2r_1=r_2
\delta_m=i+i-A    or, i=\frac{\delta_m + A}{2}
এবং, 2r=A     or, r=\frac{A}{2}
\mu=\frac{sini}{sinr}=sin(\frac{\delta_m + A}{2})/ sin\frac{A}{2}

3.6 মরীচিকা কী? একটি চিত্রের সাহায্যে মরুভূমিতে কেন মরীচিকা দেখা যায় ব্যাখ্যা কর।
=> ঘনত্বের তারতম্যের জন্য বায়ুমন্ডলের প্রতিসরাঙ্কের বিভিন্ন স্তর তৈরি হয়। এরফলে দূরের কোনো বস্তু থেকে আসা রশ্মি অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন হয়ে যে প্রতিবিম্ব সৃষ্টি করে তাকে মরীচিকা বলে।
মরীচিকা কী

মরীচিকা সাধারণত মরুভূমিতে দেখা যায়। তবে দুপুরবেলা লম্বা পিচের রাস্তাতেও দেখতে পাওয়া যায়। দিনের বেলা সূর্যের তাপের জন্য ভূমির কাছাকাছি বায়ুর স্তর বেশি গরম হওয়ায় পাতলা থাকে এবং লঘু মাধ্যমের মতো আচরণ করে। ওপরে যত ওঠা যায় বাতাসের প্রতিসরাঙ্ক বৃদ্ধি পায়। গাছের মাথা থেকে ভূমির দিকে আগত কোনো রশ্মি ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে প্রতিসৃত হতে থাকলে কোনো এক স্তরে সংকট কোণের বেশি কোণে আপতিত হলে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন ঘটে ও আবার ওপরের দিকে উঠতে শুরু করে। এই রশ্মি যখন কোনো দর্শকের চোখে যায় সে গাছের প্রতিবিম্বকে নীচের দিকে দেখবে। তার ওপর বায়ু প্রবাহের জন্য প্রতিবিম্ব নড়বে, মনে হবে যেন জলে প্রতিবিম্ব তৈরি হয়েছে। একে মরীচিকা বলে।

3.7 পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজমে কীভাবে আপতি রশ্মির 90º বিচ্যুতি উৎপন্ন হয় তা রশ্মিচিত্রের সাহায্যে এঁকে দেখাও।
=> পূর্ণ প্রতিফলক প্রিজমে কীভাবে আপতি রশ্মির 90º বিচ্যুতি উৎপন্ন হয় তা রশ্মিচিত্রের সাহায্যে এঁকে দেখাও।3.8 t বেধের একটি আয়তকার কাচফলকের ওপর একটি আলোকরশ্মি θ ক্ষুদ্র কোণে আপতিত হল। কাচের প্রতিসরাঙ্ক μ হলে দেখাও যে, ফলকটি থেকে নির্গত রশ্মি ও আপতিত রশ্মির মধ্যে লম্ব দূরত্ব হবে \frac{t\theta(\mu-1)}{\mu}
=>t বেধের একটি আয়তকার কাচফলকের ওপর একটি আলোকরশ্মি θ ক্ষুদ্র কোণে আপতিত হল। কাচের প্রতিসরাঙ্ক μ হলে দেখাও যে, ফলকটি থেকে নির্গত রশ্মি ও আপতিত রশ্মির মধ্যে লম্ব দূরত্ব হবে <span class="katex-eq" data-katex-display="false">\frac{t\theta(\mu-1)}{\mu}</span> θ ক্ষুদ্র হলে প্রতিসরণ কোণ r-ও ক্ষুদ্র হবে। \mu=\frac{sin\theta}{sinr}\approx=\frac{\theta}{r}     or, r=\frac{\theta}{\mu}
এবং \frac{t}{pQ}=cosr \approx 1    or, PQ=t
আবার, \frac{QR}{PQ}=sin\angle QPR
or, \frac{QR}{PQ}=sin(\theta-r) \approx \theta-r
or, \frac{QR}{t}=\theta - \frac{\theta}{\mu}
or, QR=t\theta (1-\frac{1}{\mu})
∴ QR=t\theta (\frac{\mu-1}{\mu})

3.9 সমবাহুবিশিষ্ট কোনো প্রিজমের প্রতিসারক কোণের মান A। ওই প্রিজমের একটি প্রতিসারক  তলের ওপর আপতিত রশ্মির জন্য চ্যুতিকোণের মান নির্ণয় করো। আপতিত রশ্মির আপতন কোণের মানের পরিবর্তনের সঙ্গে চ্যুতিকোণের মানের পরিবর্তন লেখচিত্রের সাহায্যে দেখাও।
=> চ্যুতিকোণের মান নির্ণয় দেখার জন্য এখানে ক্লিক করুন

লেখচিত্রের সাহায্যে প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত আলোকরশ্মির ন্যূনতম চ্যুতিকোণের ব্যাখ্যা দাও।
আপতিত রশ্মির আপতন কোণের মানের পরিবর্তনের সঙ্গে চ্যুতিকোণের মানের পরিবর্তন লেখচিত্রের সাহায্যে দেখাও

 

4. সমতলে আলোর প্রতিসরণ- গাণিতিক প্রশ্নোত্তর ( Marks-2/3)

4.1 জলের পরম প্রতিসরাঙ্ক \frac{4}{3} এবং কাচের পরম প্রতিসরাঙ্ক \frac{3}{2} হলে, জল সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরাঙ্ক কত?
=> \mu_w=\frac{4}{3}, \mu_g=\frac{3}{2}
{}_w\mu_{g}=\frac{\mu_g}{\mu_w}=\frac{\frac{3}{2}}{\frac{4}{3}}=\frac{9}{8}

4.2 বায়ু থেকে 5 × 1014 Hz কম্পাঙ্কযুক্ত আলোকরশ্মি জলে প্রবেশ করলে আলোকরশ্মির কম্পাঙ্ক কত হবে? \mu_w=\frac{4}{3}
=> মাধ্যম পরিবর্তনে কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে। অর্থাৎ জলের মধ্যে আলোর কম্পাঙ্ক 5 × 1014 Hz হবে।

4.3 একটি ছোটো মুদ্রার ওপর 10 cm পুরু ও 1.5 প্রতিসরাঙ্কযুক্ত একটি আয়তাকার কাচের ব্লক রাখা হল। অভিলম্বভাবে দেখলে মুদ্রার আপাত অবস্থান কোথায় হবে?
=> d=10 cm, μ=1.5
মুদ্রার আপাত গভীরতা d'=\frac{d}{\mu}=\frac{10}{1.5} cm=\frac{20}{3} cm
মুদ্রার অবস্থান d-d'=(10-\frac{20}{3}) cm= \frac{10}{3} cm= 3.33 cm

4.4 কোনো তরলের সমতল পৃষ্ঠে বায়ু থেকে 45° কোণে আলোকরশ্মি আপতিত হলে, প্রতিসরণের জন্য  আলোকরশ্মিটির এই পৃষ্ঠ থেকে 15° বিচ্যুতি হয়।  তরলের প্রতিসরাঙ্ক নির্ণয় করো।
=> i=45°, δ=15°। তরলে প্রতিসরণ কোণ r=45°-15°=30°
μ=\frac{sini}{sinr}=\frac{sin45 \degree}{sin30 \degree}=\frac{1}{\sqrt{2}}\div \frac{1}{2}=\sqrt{2}

4.5 একটি অ্যাকোয়ারিয়ামে 6 cm দৈর্ঘ্যের একটি মাছ সম্মুখস্থ সমতল কাচের দিকে সরাসরি স্যাঁতার কেটে এগোচ্ছে। যদি একটি নির্দিষ্ট মুহূর্তে মাছটি কাচ থেকে 18 cm দূরে থাকে তাহলে একজন মানুষ কাচের মধ্য দিয়ে মাছটিকে দেখলে মাছটির আপাত দৈর্ঘ্য কত হবে? (দেওয়া আছে, জলের প্রতিসরাঙ্ক = \frac{4}{3} )
=>একটি অ্যাকোয়ারিয়ামে 6 cm দৈর্ঘ্যের একটি মাছ সম্মুখস্থ সমতল কাচের দিকে সরাসরি স্যাঁতার কেটে এগোচ্ছে। যদি একটি নির্দিষ্ট মুহূর্তে মাছটি কাচ থেকে 18 cm দূরে থাকে তাহলে একজন মানুষ কাচের মধ্য দিয়ে মাছটিকে দেখলে মাছটির আপাত দৈর্ঘ্য কত হবে? (দেওয়া আছে, জলের প্রতিসরাঙ্ক = <span class="katex-eq" data-katex-display="false">\frac{4}{3}</span> )\mu=\frac{4}{3}
জল ও মাছের অগ্রভাগের আপাত দূরত্ব \frac{18}{\frac{4}{3}} =\frac{27}{2} cm=13.5 cm
জল ও মাছের পশ্চাদ্‌ ভাগের আপাত দূরত্ব \frac{18+6}{\frac{4}{3}}=\frac{24\times3}{4} cm= 18 cm
মাছের আপাত দৈর্ঘ্য (18.5-13.5) cm= 4.5 cm

4.6 একটি আধারে 20 mm বেধের একটি জল স্তর 35 mm বেধের অন্য একটি তরলস্তরের ওপর ভাসমান আছে। আধারটির তলদেশে একটি ছোটো মুদ্রা আছে। জলের ওপরের পৃষ্ঠ থেকে লম্বভাবে দেখলে মুদ্রাটির আপাত অবস্থান নির্ণয় কর। (জলের প্রতিসরাঙ্ক \frac{4}{3}, অপর তরলের প্রতিসরাঙ্ক \frac{7}{5})
=> d_1=20\;mm, d_2=35\;mm, \mu_w=\frac{4}{3}, \mu_l=\frac{7}{5}
মুদ্রার আপাত অবস্থান= \frac{d_1}{\mu_w}+\frac{d_2}{\mu_l} = (\frac{20}{\frac{4}{3}}+\frac{35}{\frac{7}{5}}) mm = 40 mm।
মুদ্রাকে তার প্রকৃত অবস্থানের {(20+35)-40} mm= 15 mm  ওপরে মনে হবে।

4.7 বায়ুতে 5 cm বেধের আয়তাকার একটি কাচের ফলকের নীচে একটি আলোর বিন্দু উৎস রাখা আছে। আলোকরশ্মি বিন্দু উৎস থেকে গমন করে উপরের তলে অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের পর নীচের তলে ৪ cm ব্যাসার্ধের বৃত্ত তৈরি করে। বায়ু সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরাঙ্ক নির্ণয় করো
=> বায়ুতে 5 cm বেধের আয়তাকার একটি কাচের ফলকের নীচে একটি আলোর বিন্দু উৎস রাখা আছে। আলোকরশ্মি বিন্দু উৎস থেকে গমন করে উপরের তলে অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের পর নীচের তলে ৪ cm ব্যাসার্ধের বৃত্ত তৈরি করে। বায়ু সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরাঙ্ক নির্ণয় করো।
আয়তকার কাচের মধ্যে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের জন্য উৎপন্ন শঙ্কুর ব্যাসার্ধ (r)=\frac{8}{2} cm= 4 cm।
কাচের বেধ (h)=  5 cm। কাচের প্রতিসরাঙ্ক μ হলে-
r=\frac{h}{\sqrt{\mu^2-1}}
or, 4=\frac{5}{\sqrt{\mu^2-1}}
or, \mu^2-1=\frac{25}{16}
or, \mu^2=\frac{25}{16}+1
or, \mu=\sqrt{\frac{41}{16}}≈1.6

4.8 1.5 প্রতিসরাঙ্কের একটি কাচের ফলকের বেধ 5 cm।  আপতিত রশ্মি সাপেক্ষে নির্গত রশ্মির পার্শ্বাসরণ কত হবে?
=> t= 5 cm, μ= 1.5, i=30°
পার্শ্বসরণ, Δx=t\sin{i}(1-\frac{\cos{i}}{\sqrt{\mu^2-sin^2i}})=5\sin30\degree(1-\frac{\cos30\degree}{\sqrt{1.5^2-\sin^2{30\degree}}}) = 5\times\frac{1}{2}(1-\frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{\sqrt{2.25-0.25}})
=\frac{5}{2} \times (1 - \frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{2}}) ≈ 0.97 cm

4.9 √3 প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট একটি প্রিজমের জন্য ন্যূনতম চ্যুতিকোণ তার প্রতিসারক কোণের সমান। প্রতিসারক কোণের মান নির্ণয় করো।
=>\mu=\frac{\sin(\frac{\delta_m + A}{2})}{ \sin\frac{A}{2}}
or, \sqrt{3}=\frac{\sin(\frac{A + A}{2})}{\sin\frac{A}{2}}    [যেহেতু, δm=A ]
or, \sqrt{3}=\frac{\sin{A}}{\sin\frac{A}{2}}
or, \sqrt{3}=\frac{2\sin\frac{A}{2}\cos\frac{A}{2}}{\ sin\frac{A}{2}}
or, \cos\frac{A}{2}=\frac{\sqrt{3}}{2}=\cos30\degree
or, \frac{A}{2}=30\degree
∴ A=60°

4.10 √2 প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট একটি প্রিজমের ওপর একটি আলোকরশ্মি লম্বভাবে আপতিত হল। প্রিজমকোণ 30° হলে, রশ্মির চ্যুতিকোণ নির্ণয় কর।
=>

√2 প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট একটি প্রিজমের ওপর একটি আলোকরশ্মি লম্বভাবে আপতিত হল। প্রিজমকোণ 30° হলে, রশ্মির চ্যুতিকোণ নির্ণয় কর।∠A=30°, ∠APQ=90°। তাই ∠AQP=60°।
r2=90°
\mu=\frac{\sin{i_2}}{\sin{r_2}}=\sqrt{2}
or, \frac{\sin{i_2}}{\sin30\degree}=\sqrt{2}
or, \sin i_2=\sqrt{2}\times \frac{1}{2}=\frac{1}{\sqrt{2}}
or, \sin i_2=\sin45\degree
or, i_2=45\degree
চ্যুতি i_2-r_2=45\degree-30\degree=15°

4.11 একটি কাচের প্রিজমের প্রতিসরাঙ্ক 1.6 এবং প্রতিসারক কোণ 60°। ওই প্রিজমকে জলে (প্রতিসরাঙ্ক 1.33) নিমজ্জিত করা হলে, এর ন্যূনতম চ্যুতিকোণ কত হবে?(sin36.87° = 0.6)
=> কাচের প্রতিসরাঙ্ক \mu_g=1.6, জলের প্রতিসরাঙ্ক \mu_w=1.33
তাহলে জলের সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরাঙ্ক= {}_{w}\mu_{g}=\frac{\mu_g}{\mu_w}=\frac{1.6}{1.33}≈1.2

\frac{\sin(\frac{\delta_m + A}{2})}{\sin\frac{A}{2}}={}_{w}\mu_{g}=1.2
or, \frac{\sin(\frac{\delta_m + 60\degree}{2})}{\sin\frac{6o\degree}{2}}=1.2
or, \sin(\frac{\delta_m + 60\degree}{2})=1.2\times \frac{1}{2}=0.6
or, \sin(\frac{\delta_m + 60\degree}{2})=\sin36.87\degree
or, \frac{\delta_m + 60\degree}{2}=36.87\degree
or, \delta_m + 60\degree=73.74\degree
or, \delta_m=13.74\degree

4.12 বায়ুতে নিমজ্জিত একটি কাচের স্ল্যাবের ভিতরে একটি আলোকরশ্মির সংকট কোণ 30°। স্ল্যাবকে √2 প্রতিসরাঙ্কের মাধ্যমে নিমজ্জিত করলে সংকট কোণ কত হবে?
=> বায়ুতে কাচের স্ল্যাবের সংকট কোণ \theta_C=30\degree
‍∴ \sin\theta_C=\frac{1}{\mu_g}    [μg=কাচের পরম প্রতিসরাঙ্ক]
or, \frac{1}{\mu_g}=\sin30\degree=\frac{1}{2}
or, \mu_g=2
অন্য মাধ্যমটির পরম প্রতিসরাঙ্ক=\mu_l=\sqrt{2}
অন্য মাধ্যমটির সাপেক্ষে কাচের প্রতিসরাঙ্ক {}_{l}\mu_{g}=\frac{\mu_g}{\mu_l}=\frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}
মধ্যমটির সাপেক্ষে সংকট কোণ \phi_C হলে,

\sin\phi_C=\frac{1}{{}_{l}\mu_{g}}=\frac{1}{\sqrt{2}}
or, \sin\phi_C=\sin{45}\degree
or, \phi_C=45\degree

4.13 একটি প্রিজম যার কোণ 60° ও যার উপাদানটির প্রতিসরাঙ্ক 1.333, তার ক্ষেত্রে সীমান্ত আপতন কোণের মান নির্ণয় করো।
=> একটি প্রিজম যার কোণ 60° ও যার উপাদানটির প্রতিসরাঙ্ক 1.333, তার ক্ষেত্রে সীমান্ত আপতন কোণের মান নির্ণয় করো।
নির্গমন তলে সর্বোচ্চ কোণ i_2=90\degree
\frac{\sin90\degree}{\sin{r_2}}=\mu=1.333
or, \sin{r_2}=\frac{1}{\mu}=\frac{1}{1.333}
or, r_2=\sin^{-1}\frac{1}{1.333}=48.607\degree
আবার, r_1+r_2=A    or, r_1+48.607\degree=60\degree
or, r_1=11.393\degree
সীমান্ত আপতন কোণ i_1 হলে, 
\frac{\sin{i_1}}{\sin11.393\degree}=1.333
or, \sin{i_1}=1.333\times11.33=0.263
i_1=\sin^{-1}0.263=15.25\degree

4.14 কোনো একটি প্রিজমের প্রতিসরাঙ্ক √2 এবং নূন্যতম চ্যুতিকোণ 30° হলে, প্রিজমের প্রতিসারক কোণের মান নির্ণয় করো। 
=> \mu=\sqrt{2}, \delta_m=30\degree, A=??
\frac{\sin(\frac{\delta_m + A}{2})}{ \sin\frac{A}{2}}=\sqrt{2}
or, \frac{\sin(\frac{30\degree + A}{2})}{\sin\frac{A}{2}}=\sqrt{2}
or, \frac{\sin (15\degree + \frac{A}{2})}{\sin (\frac{A}{2})} = \sqrt{2}
or, \frac{\sin 15\degree cos\frac{A}{2} + cos15\degree sin\frac{A}{2}}{\sin (\frac{A}{2})} = \sqrt{2}
or, \sin 15\degree \cot \frac{A}{2} + cos15\degree = \sqrt{2}
or, \cot \frac{A}{2} = \frac{\sqrt{2} - \cos 15\degree }{\sin 15\degree }
এখন, \sin 15\degree = \frac{\sqrt{3} - 1}{2\sqrt{2}}\cos 15\degree = \frac{\sqrt{3} + 1}{2\sqrt{2}} বসিয়ে পাই-
\cot \frac{A}{2} = \frac{\sqrt{2} - \frac{\sqrt{3} + 1}{2\sqrt{2}}}{\frac{\sqrt{3} - 1}{2\sqrt{2}}}
or, =\cot \frac{A}{2} = \frac{4 - \sqrt{3} - 1}{\sqrt{3} - 1}
or, \cot \frac{A}{2} = \frac{3 - \sqrt{3}}{\sqrt{3} - 1}
or, \cot \frac{A}{2} = \frac{\sqrt{3}(\sqrt{3} - 1)}{\sqrt{3} - 1}
or, \cot \frac{A}{2} = \sqrt{3}      or, \cot \frac{A}{2} = \cot30\degree
or, \frac{A}{2} = 30\degree      or, A = 60\degree

4.15 একটি সমবাহু প্রিজম ( (μ = 1.5)-এর মধ্য দিয়ে একটি আলোকরশ্মি এমনভাবে যায় যে, আপতন কোণ নির্গমন কোণের সমান এবং কোণ দুটি চ্যুতিকোণের অংশ। চ্যুতিকোণ কত নির্ণয় করো।
=> সমবাহু প্রিজম। তাই A=60°, চ্যুতিকোণ = δ
প্রশ্নানুসারে, i_1 =i_2=\frac{3}{4}\delta
আবার, i_1+i_2-A=\delta
or, \frac{3}{4}\delta+\frac{3}{4}\delta-60\degree=\delta
or, \frac{\mathop{\cancel{6}}\limits^3}{\mathop{\cancel{4}}\limits_2}\delta-\delta=60\degree
or, \frac{3-2}{2}\delta=60\degree
∴δ=120°

4.16 60° প্রতিসারক কোণবিশিষ্ট একটি কাচের প্রিজমের ন্যূনতম চ্যুতিকোণ 30°। যদি শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ 3\times10^8 m/s হয় তবে কাচে আলোর বেগ কত হবে?
\delta_m=30\degree, A=60°, c=3\times10^8 m/s
\mu=\frac{c}{v}  যেখানে v= কাচে আলোর বেগ।
তাহলে, \frac{\sin(\frac{\delta_m + A}{2})}{ \sin\frac{A}{2}}=\mu=\frac{c}{v}
or, \frac{\sin(\frac{30\degree + 60\degree}{2})}{ \sin\frac{60\degree}{2}}=\frac{3\times10^8}{v}
or, \frac{\sin{45\degree}}{\sin{60\degree}}=\frac{3\times10^8}{v}
or, \frac{\frac{1}{\sqrt{2}}}{\frac{1}{2}}=\frac{3\times10^8}{v}
or, \frac{2}{\sqrt{2}}=\frac{3\times10^8}{v}
v=\frac{3}{\sqrt{2}}\times3\times10^8=2.12\times10^8m/s

4.17 কোনো একটি প্রিজমের প্রতিসারক কোণের মান 60° এবং সেটির উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক \sqrt{7}{3}। প্রিজমের কোনো একটি প্রতিসারক তলে আপতিত রশ্মির আপতন কোণের ন্যূনতম মান কত হলে, প্রিজমের অপর প্রতিসারক তল থেকে রশ্মিটি তল ঘেঁষে বেরিয়ে আসে নির্ণস করো।
=> A=60°, \mu=\sqrt{7}{3}
আপতন কোণের সীমাস্থ মান-
i_1 = \sin^{- 1}\left(\sin \left(A\right)\sqrt{\mu^2 - 1}-\cos \left(A\right)\right)
= \sin^{- 1}\left(\sin 60\degree \sqrt{\left(\sqrt{\frac{7}{3}}\right)^2 - 1} - \cos \left(60\degree\right)\right)
= \sin^{- 1}\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\sqrt{\frac{7}{3} - 1} - \frac{1}{2}\right)
= \sin^{- 1}\left(\frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{2}{\sqrt{3}} - \frac{1}{2}\right)
=\sin^{- 1}\left(\frac{1}{2}\right) = 30°

4.18 একটি প্রিজম-এর প্রতিসারক কোণ 60° এবং একটি নির্দিষ্ট আলোর বর্ণের জন্য এর উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক 1.5। প্রিজম-এর মধ্য দিয়ে নির্গত আলোকরশ্মির ন্যূনতম চ্যুতির মান কত? (দেওয়া আছে, sin48°38′ = 0.75)
=> A=60°, μ=1.5
\frac{\sin(\frac{\delta_m + A}{2})}{ \sin\frac{A}{2}}=\mu
or, \frac{\sin(\frac{\delta_m + 60\degree}{2})}{ \sin\frac{60\degree}{2}}=1.5
or, \sin(\frac{\delta_m + 60\degree}{2})=1.5\times\sin{30\degree}
or, \sin(\frac{\delta_m + 60\degree}{2})=1.5\times 0.5
or, \sin(\frac{\delta_m + 60\degree}{2})=0.75
or, \sin(\frac{\delta_m + 60\degree}{2})=\sin{48\degree 38'}      [∵ sin48°38′ = 0.75]
or, \frac{\delta_m + 60\degree}{2}=48.633\degree     [∵38'=\frac{38\degree}{60}≈0.633°]
or, \delta_m + 60\degree=97.266\degree
or, \delta_m ≈ 37.27°

4.19 একটি 6° কোণের পাতলা প্রিজম 3° বিচ্যুতি সৃষ্টি করতে পারে। প্রিজমের উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক নির্ণয় করো।
=>  A=6°, δ=3°
পাতলা প্রিজমে, δ=A(μ-1)     or, 3°=6°(μ-1)     or, 0.5=μ-1      ∴μ=1.5

SHARE

Related Posts

অর্ধপরিবাহী ও ইলেকট্রনিক্স CLASS 12 NOTES

অর্ধপরিবাহী ও ইলেকট্রনিক্স CLASS 12 NOTES

অর্ধপরিবাহী ও ইলেকট্রনিক্স CLASS 12 NOTES   অর্ধপরিবাহী ও ইলেকট্রনিক্স-এর সম্পূর্ণ NOTE টি দেখতে এখানে ক্লিক করুন সম্পূর্ণ Note-টি চাই!! তাহলে সাবস্ক্রিপশনের জন্য- এখানে ক্লিক করে WhatsApp-এ যোগাযোগ…

JEE Main 2023 Physics Solution-24th Jan Shift 1

JEE Main 2023 Physics Solution-24th Jan Shift 1

JEE Main 2023 Physics Solution-24th Jan Shift 1 Section-A Q.1 From the photoelectric effect experiment, following observations are made. Identify which of these are correct. A. The stopping potential…

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস CLASS 12 NOTES

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস CLASS 12 NOTES

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস CLASS 12 NOTES   পারমাণবিক নিউক্লিয়াস-এর সম্পূর্ণ NOTE টি দেখতে এখানে ক্লিক করুন সম্পূর্ণ Note-টি চাই!! তাহলে সাবস্ক্রিপশনের জন্য- এখানে ক্লিক করে WhatsApp-এ যোগাযোগ করুন  অথবা…

অবতল দর্পণে বস্তুর অসদ্‌ বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব- গোলীয় তলে আলোর প্রতিফলন

গোলীয় তলে আলোর প্রতিফলন- প্রশ্নোত্তর ও গাণিতিক সমাধান-Class 12 WBCHSE

গোলীয় তলে আলোর প্রতিফলন 1.1 কোন ধরনের গোলীয় দর্পণে দৃশ্যমান ক্ষেত্র সর্বোচ্চ হয়? => উত্তল দর্পণ। 1.2 কোন শর্তে একটি অবতল দর্পণ অসদ্‌বিম্ব গঠন করতে পারে? => বস্তু…

পরমাণুর গঠন CLASS 12 NOTES

পরমাণুর গঠন CLASS 12 NOTES

পরমাণুর গঠন CLASS 12 NOTES   পরমাণুর গঠন-এর সম্পূর্ণ NOTE টি দেখতে এখানে ক্লিক করুন সম্পূর্ণ Note-টি চাই!! তাহলে সাবস্ক্রিপশনের জন্য- এখানে ক্লিক করে WhatsApp-এ যোগাযোগ করুন  অথবা…

পদার্থের দ্বৈত অবস্থা ও বিকিরণ NOTES Class 12

পদার্থের দ্বৈত অবস্থা ও বিকিরণ NOTES Class 12

পদার্থের দ্বৈত অবস্থা ও বিকিরণ NOTES Class 12   পদার্থের দ্বৈত অবস্থা ও বিকিরণ-এর সম্পূর্ণ NOTE টি দেখতে এখানে ক্লিক করুন সম্পূর্ণ Note-টি চাই!! তাহলে সাবস্ক্রিপশনের জন্য- এখানে…

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

error: Content is protected !!