ক) নিবৃত্তি বিভব কী?
আলোক তড়িৎ ক্রিয়া বন্ধ করার জন্য সংগ্রাহক পাতে যে ন্যূনতম ঋণাত্মক বিভব প্রয়োগ করতে হয়, যার ফলে তড়িৎ প্রবাহ শূন্য হয়ে যায়, তাকে নিবৃত্তি বিভব বলে।
খ) X-ray পরীক্ষণে উচ্চ বিভবের প্রয়োজন কেন? ব্যাখ্যা কর।
X-ray উৎপাদনের জন্য অতি উচ্চ গতিসম্পন্ন ইলেকট্রন দিয়ে লক্ষ্যবস্তুকে আঘাত করতে হয়। ইলেকট্রনের গতিশক্তি এর ওপর প্রযুক্ত বিভব পার্থক্যের সমানুপাতিক ($K = eV$)। ক্যাথোড থেকে নির্গত ইলেকট্রনগুলোকে পর্যাপ্ত গতিশক্তি প্রদান করার জন্য অ্যানোড ও ক্যাথোডের মধ্যে উচ্চ বিভব প্রয়োগ করা হয়। বিভব যত বেশি হয়, ইলেকট্রনের গতিশক্তি তত বৃদ্ধি পায় এবং লক্ষ্যবস্তুকে আঘাত করার ফলে তত শক্তিশালী ও ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের X-ray উৎপন্ন হয়।
গ) চলমান অবস্থায় মহাকাশচারীর ভর নির্ণয় কর।
এখানে,
মহাকাশচারীর নিশ্চল ভর, $m_0 = 60$ kg
মহাকাশযানের বেগ, $v = 0.92c$
আলোর বেগ, $c = 3 \times 10^8$ $ms^{-1}$
ভরের আপেক্ষিকতা অনুসারে গতিশীল ভর—
$m = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}$
$\Rightarrow m = \frac{60}{\sqrt{1 - \frac{(0.92c)^2}{c^2}}}$
$\Rightarrow m = \frac{60}{\sqrt{1 - 0.8464}}$
$\Rightarrow m = \frac{60}{\sqrt{0.1536}}$
$\Rightarrow m \approx \frac{60}{0.3919}$
$\Rightarrow m \approx 153.1$ kg
অতএব, চলমান অবস্থায় মহাকাশচারীর ভর ১৫৩.১ কেজি।
ঘ) মহাকাশচারী বর্গাকার আকৃতির মাঠকে বর্গাকারই দেখবে কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।
বর্গাকার মাঠের আদি দৈর্ঘ্য, $L_0 = 50$ m
বর্গাকার মাঠের আদি প্রস্থ, $B_0 = 50$ m
মহাকাশযানের বেগ, $v = 0.92c$
দৈর্ঘ্যের আপেক্ষিকতা অনুসারে, গতির অভিমুখে মাঠের দৈর্ঘ্য সংকুচিত হবে।
গতিশীল দৈর্ঘ্য, $L = L_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}$
$\Rightarrow L = 50 \times \sqrt{1 - (0.92)^2}$
$\Rightarrow L = 50 \times \sqrt{0.1536}$
$\Rightarrow L \approx 50 \times 0.3919$
$\Rightarrow L \approx 19.595$ m
গতির লম্ব দিকে প্রস্থের কোনো পরিবর্তন হয় না।
$\therefore$ গতিশীল প্রস্থ, $B = B_0 = 50$ m
গাণিতিক বিশ্লেষণে দেখা যায়, মহাকাশচারীর কাছে মাঠের দৈর্ঘ্য প্রায় ১৯.৬ মিটার মনে হলেও প্রস্থ ৫০ মিটারই থাকবে। যেহেতু মাঠের দৈর্ঘ্য ও প্রস্থ সমান থাকছে না ($L \neq B$), তাই মহাকাশচারী বর্গাকার মাঠটিকে বর্গাকার দেখবে না; বরং সেটি একটি আয়তকার মাঠ হিসেবে প্রতীয়মান হবে।