ID#6526 HSC Physics 2nd CQ (Dinajpur 2025)

ক) আপেক্ষিক রোধ কাকে বলে?
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একক দৈর্ঘ্য এবং একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট কোনো পরিবাহীর রোধকে ওই তাপমাত্রায় ওই উপাদানের আপেক্ষিক রোধ বলে।

খ) গ্যালভানোমিটার রক্ষায় শান্টের প্রয়োজনীয়তা ব্যাখ্যা কর।
গ্যালভানোমিটার একটি অত্যন্ত সুবেদী যন্ত্র যা খুব সামান্য তড়িৎ প্রবাহেই ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। তড়িৎ বর্তনীতে হঠাৎ উচ্চমাত্রার প্রবাহ চললে গ্যালভানোমিটারের কুণ্ডলী পুড়ে যেতে পারে। এই ঝুঁকি এড়াতে গ্যালভানোমিটারের সাথে সমান্তরালে একটি অল্প মানের রোধ বা শান্ট যুক্ত করা হয়। ফলে মূল প্রবাহের অধিকাংশ অংশই শান্টের মধ্য দিয়ে চলে যায় এবং গ্যালভানোমিটারটি অতিরিক্ত তড়িৎ প্রবাহের হাত থেকে রক্ষা পায়।

গ) ধাতুটির সূচন কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর।
এখানে,
ধাতুটির কার্যঅপেক্ষক, $W_0 = 2.20$ eV
$\Rightarrow W_0 = 2.20 \times 1.6 \times 10^{-19}$ J
$\Rightarrow W_0 = 3.52 \times 10^{-19}$ J
প্লাঙ্কের ধ্রুবক, $h = 6.63 \times 10^{-34}$ Js

আমরা জানি, সূচন কম্পাঙ্ক ($f_0$):
$W_0 = h f_0$
$\Rightarrow f_0 = \frac{W_0}{h}$
$\Rightarrow f_0 = \frac{3.52 \times 10^{-19}}{6.63 \times 10^{-34}}$
$\Rightarrow f_0 \approx 5.309 \times 10^{14}$ Hz
অতএব, ধাতুটির সূচন কম্পাঙ্ক $5.309 \times 10^{14}$ Hz।

ঘ) উদ্দীপকের ধাতুটির উপর 4500 Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো আপতিত করা হলে নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তি পূর্বের গতিশক্তির কত কম বা বেশি হবে? গাণিতিকভাবে যাচাই কর।
এখানে,
কার্যঅপেক্ষক, $W_0 = 3.52 \times 10^{-19}$ J
প্লাঙ্কের ধ্রুবক, $h = 6.63 \times 10^{-34}$ Js
আলোর বেগ, $c = 3 \times 10^8$ $ms^{-1}$

১ম ক্ষেত্রে (যখন $\lambda_1 = 5000$ Å $= 5 \times 10^{-7}$ m):
আপতিত আলোর শক্তি, $E_1 = \frac{hc}{\lambda_1}$
$\Rightarrow E_1 = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{5 \times 10^{-7}}$
$\Rightarrow E_1 = 3.978 \times 10^{-19}$ J
সর্বোচ্চ গতিশক্তি, $K_1 = E_1 - W_0$
$\Rightarrow K_1 = 3.978 \times 10^{-19} - 3.52 \times 10^{-19}$
$\Rightarrow K_1 = 4.58 \times 10^{-20}$ J

২য় ক্ষেত্রে (যখন $\lambda_2 = 4500$ Å $= 4.5 \times 10^{-7}$ m):
আপতিত আলোর শক্তি, $E_2 = \frac{hc}{\lambda_2}$
$\Rightarrow E_2 = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{4.5 \times 10^{-7}}$
$\Rightarrow E_2 = 4.42 \times 10^{-19}$ J
সর্বোচ্চ গতিশক্তি, $K_2 = E_2 - W_0$
$\Rightarrow K_2 = 4.42 \times 10^{-19} - 3.52 \times 10^{-19}$
$\Rightarrow K_2 = 9.0 \times 10^{-20}$ J

গতিশক্তির তুলনা:
গতিশক্তির পার্থক্য, $\Delta K = K_2 - K_1$
$\Rightarrow \Delta K = 9.0 \times 10^{-20} - 4.58 \times 10^{-20}$
$\Rightarrow \Delta K = 4.42 \times 10^{-20}$ J

মতামত:
গাণিতিক বিশ্লেষণ হতে দেখা যায় যে, আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য হ্রাস পাওয়ায় আপতিত ফোটনের শক্তি বৃদ্ধি পেয়েছে। ফলে ২য় ক্ষেত্রে নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তি পূর্বের তুলনায় $4.42 \times 10^{-20}$ J বৃদ্ধি পাবে।