Chapter 11
বিকিৰণ আৰু পদাৰ্থৰ দ্বৈত প্ৰকৃতি
অনুশীলনী
11.1.30kV ইলেকট্ৰন সৃষ্টি কৰা X ৰশ্মিৰ
(a)সৰ্ব্বোচ্চ কম্পনাংক আৰু
(b)সৰ্ব্বনিম্ন তৰংগদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ণয় কৰা ।
(a)নিৰ্গত ইলেকট্ৰনৰ সৰ্ব্বোচ্চ গতি-শক্তি ।
(b)প্ৰতিবন্ধক-বিভৱ আৰু
(c)নিৰ্গত ইলেকট্ৰনৰ সৰ্ব্বোচ্চ দ্ৰুতি ।
11.3. এটা পৰীক্ষাত পোৱা আলোক-বৈদ্যুতিক অন্তক-বিভৱৰ মান 1.5V । নিৰ্গত
ফট’ইলেকট্ৰনৰ সৰ্ব্বোচ্চ গতি-শক্তি কিমান ?
11.4. এটা হিলিয়াম নিয়ন লেজাৰ উৎপাদকে প্ৰস্তুত কৰা একৰঙী পোহৰৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য
632.8nm । উৎসটোৰ নিৰ্গত ক্ষমতা হ’ল 9.42mW ।
(a)পোহৰৰ ৰশ্মিটোৰ প্ৰত্যকটো ফ’টনৰ শক্তি আৰু ভৰবেগ নিৰ্ণয় কৰা ।
(b)এই ৰশ্মিৰ দ্বাৰা আলোকিত কৰা এটা লক্ষ্যত প্ৰতি ছেকেণ্ডত কিমানটা ফ’টন
আপতিত হয় ? (ধৰি লোৱা যে ৰশ্মিটোৰ প্ৰস্থচ্ছেদ সুষম আৰু ই লক্ষ্যবস্তুৰ কালিতকৈ
কম ।)আৰু
(c)ফ’টনটোৰ সমান ভৰবেগ পাবলৈ হাইড্ৰজেনৰ পৰমাণু এটাৰ কিমান বেগ থাকিব
লাগিব ।
11.7. এটা ডাঙৰ গোলকৰ কেন্দ্ৰত ৰখা 1 00 W ৰ চডিয়াম লেম্প এটাৰ পৰা বিকিৰিত
শক্তিৰ গোটেইখিনি গোলকটোৱে শোষণ কৰি আছে । চডিয়াম পোহৰৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য
589nm ।(a)চডিয়াম পোহৰৰ প্ৰত্যেকটো ফ’টনৰ শক্তি কিমান ? (b) গোলকটোত
আপতিত ফ’টনৰ হাৰ(প্ৰতি চেকেণ্ডত আপতিত সংখ্যা)কিমান ?
11.9. এটা ধাতুৰ কাৰ্য-ফলন 4.2eV । এই ধাতুৰ পৰা 330nm তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পোহৰে
আলোক-বৈদ্যুতিক নিৰ্গমন কৰিব পাৰিবনে ?
11.11. আলোক-বৈদ্যুতিক পৰিঘটনাত ব্যৱহাৰ কৰা আৰ্গন লেজাৰ উৎস এটাৰ পৰা
নিৰ্গত পোহৰৰ তৰংগ দৈৰ্ঘ্য 488nm । নিৰ্গমকৰ ওপৰত এই পোহৰ আপতিত হ’লে তাৰ
পৰা নিৰ্গত আলোক-ইলেকট্ৰনৰ(photoelectron)কৰ্তন-বিভৱ(cut-off potential)বা
প্ৰতিবন্ধক-বিভৱ হয় 0.38V । নিৰ্গমক প্ৰস্তুত কৰা পদাৰ্থটোৰ কাৰ্য-ফলকৰ মান নিৰ্ণয়
কৰা ।
11.12.56V বিভৱ-ভেদৰ দ্বাৰা ত্বৰিত কৰা ইলেকট্ৰনৰ
(a)ভৰবেগ আৰু
(b)দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ণয় কৰা ।
11.13.120eV গতিশক্তি যুক্ত ইলেকট্ৰন এটাৰ
(a)ভৰবেগ
(b)দ্ৰুতি আৰু
(c)দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য কিমান হ’ব হিচাব কৰা ।
11.14. চডিয়াম বৰ্ণালীৰ এক ৰেখাৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য হ’ল 589nm । কিমান গতিশক্তি থাকিলে
(a)এটা ইলেকট্ৰন আৰু (b)এটা নিউট্ৰনৰ দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য চডিয়ামৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য সমান
হ’ব ?
11.15. তলত দিয়া বস্তুকেইটাৰ প্ৰত্যেকৰে দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য উলিওৱা –
(a)0.040kg ভৰৰ বন্দুকৰ গুলী এটা 1.0km/s দ্ৰুতিৰে গতি কৰি আছে ।
(b)1.0km/s দ্ৰুতিত গতি কৰা 0.060kg ভৰৰ বল এটাৰ ।
11.16. এটা ইলেকট্ৰন আৰু এটা ফ’টন প্ৰত্যকৰে দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য 1.00nm হ’লে তলৰ
ৰাশিকেইটা হিচাপ কৰি উলিওৱাঃ—
(a)প্ৰত্যেকৰে ভৰবেগ
(b)ফ’টনটোৰ শক্তি আৰু
(c)ইলেকট্ৰনটোৰ গতি-শক্তি
(d)পদাৰ্থৰ লগত তাপীয় সাম্যৱস্থাত থকা নিউট্ৰনৰ গড় গতিশক্তি kT হ’লে, 300K
উষ্ণতাত নিউট্ৰন এটাৰ দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য কিমান হ’ব ?
11.18. বিদ্যু-চুম্বকীয় বিকিৰণৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য বিকিৰণৰ এটা কোৱাণ্টাম অৰ্থাৎ এটা ফ’টনৰ
দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ সৈতে একে সমান বুলি দেখুওৱা ।
11.19.300K উষ্ণতাৰ বায়ুত থকা নাইট্ৰ’জেন অণুৰ দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য কিমান ? ধৰি
লোৱা যে নাইট্ৰ’জেন অণুটোৰ বেগ সেই উষ্ণতাত অণুবোৰৰ গড়-বৰ্গৰ মূল বেগৰ সমান
। (নাইট্ৰ’জেনৰ পাৰমাণৱিক ভৰ= 14.0076u)
অতিৰিক্ত অনুশীলনী
(b)ওপৰৰ (a)ত ব্যৱহাৰ কৰা ফৰ্মূলা ব্যৱহাৰ কৰি সংগ্ৰাহকৰ বিভৱ 10MVহ’লে
ইলেকট্ৰনৰ দ্ৰুতি কিমান হ’ব সেইটো ঠাৱৰ কৰা । কি ভূল হৈছে সেইটো তুমি ধৰিব
পাৰিছানে ? ফৰ্মূলাটো কেনেকুৱা ধৰণে সলনি কৰিব লাগিব ?
(b)20MeV ইলেকট্ৰনৰ কাৰণে বৃত্তীয় পথৰ ব্যাসাৰ্ধ নিৰ্ণয় কৰিবলৈ(a)ত ব্যৱহাৰ কৰা
ফৰ্মূলাটো সঙ্গত হ’বনে? যদি নহয়, তেনেহ’লে কিদৰে তাক পৰিৱৰ্তন কৰিবা ?
[টোকাঃ— অনুশীলনী 11.20(b) আৰু 11.20(b) সমাধান কৰিবলৈ হ’লে তুমি
আপেক্ষিকতাবাদী বলবিদ্যা(relativistic mechanics) জানিব লাগিব, যিটো তোমালোকৰ
পাঠ্যপুথিৰ অন্তৰ্গত নহয় । ‘a’ত ব্যৱহাৰ কৰা ফৰ্মূলা খুব উচ্চ বেগ অথবা উচ্চ শক্তিৰ
ক্ষেত্ৰত যে ব্যৱহাৰ কৰিব নোৱাৰি সেই কথাটো জানিবৰ কাৰণেই এই দুটা দিয়া হৈছে ।
খুব উচ্চ বেগ বা উচ্চ শক্তি আচলতে কি বুজায় তাক জানিবৰ কাৰণে অন্তত দিয়া
উত্তৰকেইটা চোৱা ।]
11.23 (a)এটা x- ৰশ্মি নলীয়ে বিকিৰণ কৰা অবিচ্ছিন্ন বৰ্ণালীৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ নিম্নতম মান
0.45A0 । এই বিকিৰণৰ ফ’টন এটাৰ সৰ্ব্বোচ্চ শক্তি কিমান ?
(b)ওপৰত (‘a’ত) পোৱা সমিধানৰ পৰা অনুমান কৰা, তেনেকুৱা এটা X-ৰশ্মিৰ নলী
কাৰ্যকৰী কৰিবৰ কাৰণে কিমান ত্বৰণকাৰী বিভৱৰ (ইলেকট্ৰনৰ কাৰণে) প্ৰয়োজন হ’ব ?
11.25তলৰ সংখ্যা দুটাৰ নিৰূপণে দুটা অতি মনোগ্ৰাহী ঘটনা তোমালোকৰ সন্মুখত
উন্মোচন কৰিব । প্ৰথম সংখ্যাটোৱে ইংগিত দিব ৰেডিঅ’ ইঞ্জিনিয়াৰে কিয় ফ’টনক লৈ
মূৰ ঘমোৱাৰ কোনো প্ৰয়োজন বোধ নকৰে । দ্বিতীয় সংখ্যাটোৱে স্পষ্ট কৰিব, পোহৰৰ
উজ্বলতা অতি ক্ষীণ হ’লেও আমাৰ চকুৱে কিয় ফ’টনৰ সংখ্যাৰ কোনো হিচাপ ৰাখিব
নোৱাৰে ।
(a) 10kW ক্ষমতাৰ এক মেডিয়াম ৱেভ প্ৰেৰক যন্ত্ৰই 500m তৰংগদৈৰ্ঘ্য ৰেডিঅ’-তৰংগ
বিকিৰণ কৰোঁতে প্ৰতি ছেকেণ্ডত নিৰ্গত ফ’টনৰ সংখ্যা নিৰূপণ কৰা ।
11.28 আলোক-বৈদ্যুতিক নিৰ্গমনৰ কম্পনাংক নিৰ্ভৰশীলতা অধ্যয়নৰ কাৰণে পাৰা
লেম্প এটা সুবিধাজনক উৎস, কিয়নো, ইয়াৰ পৰা নিৰ্গত বৰ্ণালীৰেখাৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য
অতিবেঙুনীয়াৰ পৰা আৰম্ভ কৰি দৃশ্যমান পোহৰৰ ৰঙা অংশলৈকে বিস্তৃত ।
ৰুবিডিয়াম আলোক-কোষৰ ওপৰত কৰা আমাৰ এক পৰীক্ষাত পাৰা-উৎসৰ তলৰ
বৰ্ণালীৰেখাবোৰ ব্যৱহাৰ কৰা হৈছিলঃ—
এই তথ্যৰ পৰা প্লাংকৰ ধ্ৰুৱক, পদাৰ্থটোৰ প্ৰাৰম্ভিক কম্পনাংক, কাৰ্য-ফলনৰ মান নিৰ্ণয়
কৰা ।
11.29 তলত কেইটামান ধাতু আৰু সিহঁতৰ কাৰ্য-ফলনৰ মান দিয়া হৈছেঃ—
Na: 2.75eV; K: 2.30eV; Mo: 4.17eV; Ni: 5.15eV.
এই ধাতুবোৰৰ দ্বাৰা নিৰ্মিত কোনবোৰ আলোক-কোষ He-Cd লেজাৰ উৎসৰ পৰা নিৰ্গত
3300 Å তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ বিকিৰণৰ কাৰণে আলোক-বৈদ্যুতিক নিৰ্গমণ নকৰিব ? ধৰা যে
উৎসৰ পৰা আলোককোষৰ দূৰত্ব 1 মিটাৰ । যদি উৎসটো আলোক-কোষৰ ওচৰ চপাই
আনি 50Cm দূৰত্বত ৰখা হয়, তেতিয়া কি ঘটিব ?
(b) কোঠাৰ উষ্ণতাত (270 c) থকা থাৰ্মেল নিউট্ৰনৰ লগত জড়িত দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য
নিৰ্ণয় কৰা । স্ফটিক বিচ্ছুৰণ পৰীক্ষাত ব্যৱহাৰৰ কাৰণে বেগী নিউট্ৰনক প্ৰথমে কোঠাৰ
উষ্ণতালৈ নি ল’ব লাগে; ইয়াৰ কাৰণ ওপৰত পোৱা উত্তৰৰ সহায়ত ব্যাখ্যা কৰা ।
11.33 50k V বিভৱ-ভেদৰ দ্বাৰা ত্বৰিত ইলেকট্ৰনক এটা ইলেকট্ৰন মাইক্ৰ’স্কোপত ব্যৱহাৰ
কৰা হৈছে । এই ইলেকট্ৰনৰ দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ণয় কৰা । যদি বেলেগ কাৰকবোৰ
প্ৰায় একে বুলি ধৰা হয় তেনেহ’লে ইলেকট্ৰন মাইক্ৰ’স্কোপৰ বিভেদন ক্ষমতাৰ (resolving
power) লগত হালধীয়া পোহৰ ব্যৱহাৰ কৰা আলোক মাইক্ৰ’স্কোপ এটাৰ বিভেদন ক্ষমতা
তুলনা কৰা ।
11.35 কোঠাৰ উষ্ণতা (270C) আৰু এক বায়ুমণ্ডলীয় চাপত থকা হিলিয়াম গেচৰ এটা
হিলিয়াম (He) পৰমাণুৰ দ্য ব্ৰয় তৰংগদৈৰ্ঘ্য উলিওৱা আৰু এই অৱস্থাত থকা দুটা
পৰমাণুৰ মাজৰ গড় দূৰত্বৰ লগত ইয়াক তুলনা কৰা ।
[টোকাঃ— অনুশীলনী 11.35 আৰু 11.36 ই দেখুবায় যে সাধাৰণ অৱস্থাত থকা গেচ
অণুবোৰৰ তৰংগ-স্তুপে অৰিলেপ (Overlap) নকৰে কিন্তু ধাতুত থকা ইলেকট্ৰনৰ তৰংগ-
স্তুপে প্ৰবলভাৱে অৰিলেপ কৰে । এইটোৱে আমাক আভাষ দিয়ে কিয় সাধাৰণ অৱস্থাত
থকা গেচ অণুবোৰক পৰস্পৰ প্ৰভেদশীল বুলি ভাবিব পাৰি কিন্তু ধাতুৰ ইলেকট্ৰনবোৰক
নোৱাৰি । ইলেকট্ৰনৰ এই অপ্ৰভেদশীলতাৰ (indistinguishibility) বহুতো মৌলিক
তাৎপৰ্য আছে । এই বিষয়ে পদাৰ্থ-বিজ্ঞানৰ উন্নত পাঠ্যক্ৰমত তোমালোক শিকিবলৈ
পাবা ।]
11.37 তলৰ প্ৰশ্নসমূহৰ উত্তৰ দিয়াঃ—
(a)ভবা হয় যে প্ৰটন আৰু নিউট্ৰন ভিতৰত থকা কোৱাৰ্কৰ আধান ভগ্নাংশ । এই ভগ্নাংশ
আধান মিলিকানৰ পৰীক্ষাত ধৰা নপৰে কিয় ?
(b)e/m অনুপাতটোৰ বিশেষত্ব কি ? e বা m বেলেগ বেলেগকৈ বিবেচনা সাধাৰণতে নকৰো
কিয় ?
(c)সাধাৰণ চাপত গেচবোৰ অপৰিবাহী কিন্তু চাপ বহু কম হোৱাৰ লগে লগে পৰিবাহী
হ’বলৈ আৰম্ভ কৰে । ইয়াৰ কাৰণ কি ?
(d)প্ৰত্যেক ধাতুৰ কাৰ্য-ফলনৰ মান নিৰ্দ্দিষ্ট । তেনেহ’লে একৰঙী বিকিৰণ আপতিত হ’লে
নিৰ্গত হোৱা সকলো ফট’ইলেকট্ৰনৰ গতি-শক্তি সমান নহয় কিয় ? কিয়
ফট’ইলেকট্ৰনবোৰৰ শক্তি ভিন্ন ভিন্ন হয় ?
(e)এটা ইলেকট্ৰনৰ শক্তি আৰু ভৰবেগৰ তাৰ দ্য ব্ৰয় তৰংগৰ কম্পনাংক আৰু
তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ লগত সম্পৰ্ক হ’লঃ—
