offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৮ · টপিক ৮

বিবর্ধন

পড়ার নোট

প্রতিবিম্ব কখনো বস্তুর চেয়ে ছোট, কখনো বড়ো হয়। প্রতিবিম্ব মূল বস্তুর চেয়ে কত গুণ বড়ো, তাকে বিবর্ধন বলে। বস্তুর আকার ll এবং প্রতিবিম্বের আকার l′l' হলে বিবর্ধন

m=l′lm=\dfrac{l'}{l}

এখানে ll ও l′l' দৈর্ঘ্য, একক মিটার (m) বা সেন্টিমিটার; দুটি একই এককে নিতে হয়। mm একই এককের দুটি দৈর্ঘ্যের অনুপাত, তাই এর কোনো একক নেই।

  • m>1m>1 হলে প্রতিবিম্ব বস্তুর চেয়ে বড়ো (বিবর্ধিত)।
  • m=1m=1 হলে প্রতিবিম্ব বস্তুর সমান।
  • m<1m<1 হলে প্রতিবিম্ব বস্তুর চেয়ে ছোট (খর্বিত)।

বিভিন্ন আয়নায়: সমতল আয়নায় প্রতিবিম্ব সমান দৈর্ঘ্যের, তাই m=1m=1। উত্তল আয়নায় প্রতিবিম্ব সবসময় ছোট, তাই m<1m<1। অবতল আয়নায় বস্তু বক্রতার কেন্দ্রে থাকলে m=1m=1, কেন্দ্র ও ফোকাসের মাঝে বা ফোকাসের ভেতরে থাকলে m>1m>1, এবং কেন্দ্রের বাইরে থাকলে m<1m<1।

টেলিস্কোপে কোনো বস্তুকে খালি চোখে দেখার তুলনায় যত গুণ বড়ো দেখায়, সেটিই টেলিস্কোপের বিবর্ধন।

উদাহরণ ১: একটি অবতল আয়নার ফোকাসের ভেতরে 22 cm উঁচু একটি পিন রাখলে 66 cm উঁচু সোজা প্রতিবিম্ব হলো। m=62=3m=\dfrac{6}{2}=3, অর্থাৎ প্রতিবিম্ব 33 গুণ বড়ো।

উদাহরণ ২: উত্তল আয়নায় 1.51.5 m উঁচু একটি রিকশার প্রতিবিম্ব 0.050.05 m উঁচু দেখা গেল। m=0.051.5≈0.033m=\dfrac{0.05}{1.5}\approx0.033, অর্থাৎ প্রতিবিম্ব বস্তুর প্রায় ত্রিশ ভাগের এক ভাগ।

সাধারণ ভুল হলো ll ও l′l' ভিন্ন এককে বসিয়ে ভাগ করা, যেমন বস্তুর উচ্চতা মিটারে আর প্রতিবিম্বের উচ্চতা সেন্টিমিটারে। আগে দুটিকে একই এককে আনতে হবে।

মনে রাখো: বিবর্ধন m=l′lm=\dfrac{l'}{l} এককহীন; সমতল আয়নায় m=1m=1, উত্তল আয়নায় m<1m<1, আর অবতল আয়নায় বস্তুর অবস্থান অনুযায়ী mm ছোট, সমান বা বড়ো হয়।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. ১৫ cm ফোকাস দূরত্বের একটি অবতল দর্পণের বক্রতার কেন্দ্রে (দর্পণ থেকে ৩০ cm দূরে) ৫ cm দীর্ঘ একটি জ্বলন্ত মোমবাতি প্রধান অক্ষের উপর খাড়াভাবে রাখা হলো। গঠিত প্রতিবিম্বের দৈর্ঘ্য কত হবে?

    1. ক

      ২.৫ cm

    2. খ

      ৫ cm

    3. গ

      ৭.৫ cm

    4. ঘ

      ১০ cm

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    খ) ৫ cm

    1. দর্পণ সূত্র ১/v + ১/u = ১/f ব্যবহার করি, যেখানে f = ১৫ cm এবং u = ৩০ cm।
    1v+1u=1f\frac{1}{v} + \frac{1}{u} = \frac{1}{f}
    1. ১/v = ১/১৫ − ১/৩০ = ১/৩০ ⇒ v = ৩০ cm। অর্থাৎ প্রতিবিম্বটিও বক্রতার কেন্দ্রেই গঠিত হয়।
    v=30 cmv = 30\text{ cm}
    1. রৈখিক বিবর্ধন |m| = |v/u| = ৩০/৩০ = ১। সুতরাং প্রতিবিম্বের দৈর্ঘ্য l' = |m| × l = ১ × ৫ cm = ৫ cm।
    l′=∣m∣×l=1×5 cm=5 cml' = |m| \times l = 1 \times 5\text{ cm} = 5\text{ cm}
  2. ঢাকা ডেন্টাল কলেজের একজন দন্তচিকিৎসক রোগীর দাঁত পরীক্ষার জন্য ৬ cm ফোকাস দূরত্বের একটি অবতল দর্পণ ব্যবহার করছেন। দাঁতের একটি সোজা ও ৩ গুণ বিবর্ধিত অবাস্তব প্রতিবিম্ব দেখতে হলে দর্পণটিকে দাঁত থেকে কত cm দূরত্বে স্থাপন করতে হবে?

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ৪ cm

    1. প্রতিবিম্ব সোজা ও অবাস্তব হওয়ায় রৈখিক বিবর্ধন m = +৩। বিবর্ধনের সূত্র m = −v/u অনুসারে: ৩ = −v/u ⇒ v = −৩u।
    m=−vu=+3  ⟹  v=−3um = -\frac{v}{u} = +3 \implies v = -3u
    1. দর্পণ সূত্র ১/f = ১/u + ১/v-এ f = ৬ cm এবং v = −৩u বসাই: ১/৬ = ১/u + ১/(−৩u) = ১/u − ১/(৩u) = ২/(৩u)।
    16=1u−13u=23u\frac{1}{6} = \frac{1}{u} - \frac{1}{3u} = \frac{2}{3u}
    1. সমীকরণটি সমাধান করে পাই: ৩u = ১২ ⇒ u = ৪ cm। অর্থাৎ দর্পণটিকে দাঁত থেকে ৪ cm দূরত্বে স্থাপন করতে হবে।
    3u=12  ⟹  u=4 cm3u = 12 \implies u = 4\text{ cm}
  3. প্রতিবিম্বের রৈখিক বিবর্ধনের মান কত?

    1. ক

      13\frac{1}{3}

    2. খ

      22

    3. গ

      33

    4. ঘ

      44

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    গ) 33

    1. রৈখিক বিবর্ধনের মান হলো প্রতিবিম্বের দৈর্ঘ্য ও বস্তুর দৈর্ঘ্যের অনুপাত।
    ∣m∣=hiho|m|=\frac{h_i}{h_o}
    1. দেওয়া দৈর্ঘ্য বসিয়ে বিবর্ধনের মান 33 পাওয়া যায়।
    ∣m∣=0.060.02=3|m|=\frac{0.06}{0.02}=3

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো