সৃজনশীলঃ ‘ল্যাবরেটরিতে বায়ু মাধ্যমে…’ ঢাকা বোর্ড ২০২১ – ভৌত আলোকবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

p-type অর্ধপরিবাহী মানে সে ধণাত্মক চার্জযুক্ত নয়। n-type অর্ধপরিবাহী মানে সে ঋণাত্মক চার্জযুক্ত নয়। উভয়ই নিরপেক্ষ। এখানে অতিরিক্ত কোনো ধনাত্মক আধান বা ঋণাত্মক আধান নেই।কারণ, এখানে কোন আধান যোগ বা বিয়োগ করা হয় নি। একটি নিরপেক্ষ অর্ধপরিবাহী ওয়েফার (যেমন- সিলিকন বা জার্মেনিয়াম বা বিভিন্ন সংকর যৌগ) এর মধ্যে আরেকটি নিরপেক্ষ মৌল যেমন- অ্যালুমিনিয়াম, গ্যালিয়াম (p-type এর বেলায়) অথবা ফসফরাস, আর্সেনিক (n-type এর বেলায়) যুক্ত করা (যাকে ডোপিং বলে) হয়ে থাকে। দেখাই যাচ্ছে, দুইটি নিরপেক্ষ মৌলের মিশ্রণের মাধ্যমে এই p-type বা n-type অর্ধপরিবাহী তৈরী করা হচ্ছে। তাই এরা উভয়ই নিরপেক্ষ।

এখানে,
চিরদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব,

$\begin{array}{cc}a& =0.66\mathrm{cm}\\ & =0.0066m\end{array}$

চির হতে পর্দার দূরত্ব,

$\begin{array}{cc}D& =166\mathrm{cm}\\ & =1.66m\end{array}$

উজ্জ্বল পট্টির ক্রম, n=16 উজ্জ্বল পট্টির দূরত্ব,

$\begin{array}{cc}{x}_n& =0.16\mathrm{cm}\\ & =0.0016m\end{array}$

আলোর   তরঙ্গ দৈর্ঘ্য, $\lambda =?$

আমরা জানি,

$x_n=\frac{n\lambda D}{a}$

বা, $\lambda =\frac{{\mathrm{ax}}_n}{\mathrm{nD}}$

$\therefore \lambda =\frac{0.0066\times 0.0016}{16\times 1.66}$

Å$\begin{array}{cc}& =3.976\times {10}^{-7}m\\ & =397.6\times {10}^{-9}m\\ & =397.6\mathrm{nm}\\ & =3976\AA \text{ (Ans.) }\end{array}$

এখানে, নতুন মাধ্যমের প্রতিসরণাঙ্ক, ${\mu }_n=1.66$

'গ' হতে প্রাপ্ত বায়ুতে আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য, ${\lambda }_a=397.6\times {10}^{-9}m$

চিরদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, 

$\begin{array}{cc}a& =0.66\mathrm{cm}\\ & =0.0066m\end{array}$

চির হতে পর্দার দূরত্ব, D = 166 cm = 1.66 m

নতুন মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য,

${\lambda }_n=?$

বায়ু মাধ্যমে ডোরার প্রস্থ, b_a = ? a

নতুন মাধ্যমে ডোরার প্রস্থ, b_n = ?

আমরা জানি,

${\mu }_n=\frac{{\lambda }_a}{{\lambda }_n}$

বা, ${\lambda }_n=\frac{{\lambda }_a}{{\mu }_n}$
বা, ${\lambda }_n=\frac{397.6\times {10}^{-9}}{1.66}$

$\therefore {\lambda }_n=2.4\times {10}^{-7}m$

বায়ু মাধ্যমে ডোরার প্রস্থ,

$b_a=\frac{{\lambda }_{a}D}{2a}$

বা, $b_a=\frac{397.6\times {10}^{-9}\times 1.66}{2\times 0.0066}$

$\therefore b_a=5\times {10}^{-5}m$

নতুন মাধ্যমে ডোরার প্রস্থ,

$b_n=\frac{{\lambda }_{n}D}{2a}$

বা, $b_n=\frac{2.4\times {10}^{-7}\times 1.66}{2\times 0.0066}$

$\therefore b_n=3.0182\times {10}^{-5}m<b_a$

অতএব, উল্লিখিত পরীক্ষাটি বায়ু মাধ্যমে না করে উদ্দীপকে উল্লিখিত মাধ্যমে করলে ডোরার প্রস্থ হ্রাস পাবে।