আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান ও ইলেকট্রনিকস

- সিলিকন পদার্থে তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তার তড়িৎ প্রবাহের ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। 

পরিবাহী: 
- যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে আধান সহজে প্রবাহিত হতে পারে সে সব পদার্থকে পরিবাহী বলে। 
যেমন- রূপা, তামা, লোহা ইত্যাদি। 
- মূলত সকল ধাতব পদার্থই পরিবাহী। 
- পরিবাহী পদার্থে আধান প্রদান করলে আধানগুলো কোনো জায়গায় আবদ্ধ না থেকে সমস্ত পরিবাহীতে ছড়িয়ে পরে। 
- তাই দুটি আহিত বস্তুকে কোনো পরিবাহী দিয়ে যুক্ত করলে সহজেই আধান এক বস্তু থেকে অপর বস্তুতে সঞ্চালিত হয়ে তড়িৎ প্রবাহের সৃষ্টি করে। 
- পরিবাহী তড়িৎ প্রবাহে বাধা দান করে না বললেই চলে। 
- পরিবাহী পদার্থকে তাপ প্রয়োগ করলে তড়িৎ প্রবাহে বাধা দান করার ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। 

অর্ধপরিবাহী: 
- কিছু কিছু পদার্থ আছে (যেমন- জার্মেনিয়াম, সিলিকন ইত্যাদি) যাদের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা পরিবাহী এবং অপরিবাহী পদার্থের মাঝামাঝি। 
অর্থাৎ, যার মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ করতে পারে কিন্তু তা পরিবাহীর চেয়ে অনেক কম, কিন্তু অপরিবাহীর চেয়ে বেশি এদেরকে অর্ধপরিবাহী বলে। 
- পরিবাহী এবং অর্ধ পরিবাহীর মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হলো- পরিবাহীর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তড়িৎ প্রবাহের ক্ষমতা হ্রাস পায়, কিন্তু অর্ধপরিবাহীর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তড়িৎ প্রবাহের ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। এর অর্থ হলো তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে পরিবাহীর রোধ বৃদ্ধি পায় আর অর্ধপরিবাহীর রোধ হ্রাস পায়। 

অপরিবাহী: 
- যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে আধান প্রবাহিত হতে পারে না সে সব পদার্থকে অপরিবাহী বলে। 
যেমন- কাচ, কাঠ, প্লাস্টিক ইত্যাদি। 
- মূলতঃ প্রায় সকল অধাতব পদার্থই অপরিবাহী। 
- অপরিবাহী পদার্থে আধান প্রদান করলে আধান কোথাও সঞ্চালিত না হয়ে অপরিবাহী পদার্থের যে স্থানে আধান প্রদান করা হয় সে স্থানেই আবদ্ধ থাকে। 
- তাই দুটি আহিত বস্তুকে কোনো অপরিবাহী দিয়ে যুক্ত করলে আধান এক বস্তু থেকে অপর বস্তুতে সঞ্চালিত হয় না, ফলে তড়িৎ প্রবাহের সৃষ্টি করে না। 
- অপরিবাহী তড়িৎ প্রবাহে বাধা দান করে। 

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান, এসএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।

◉ গামা রশ্মি হলো Electromagnetic Spectrum-এর সবচেয়ে ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিকিরণ। এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.0005–0.15 nm, যা এক্স-রে থেকেও ছোট।

তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ: 
- যেসব ধরনের দৃশ্য ও অদৃশ্য আলোর উৎপত্তি বিদ্যুৎ ও চুম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে হয় তাদের একত্রে তড়িৎ চুম্বকীয় বিকিরণ রশ্মি বলা হয়। 
- দৃশ্যমান আলো হলো বিদ্যুৎ চুম্বকীয় বিকিরণ রশ্মির সামান্য অংশ মাত্র। 
- এ সব তড়িৎ চুম্বকীয় বিকিরণকে একত্রে তড়িৎ চুম্বকীয় স্পেকট্রাম ( spectrum) বা বর্ণালি বলা হয়। 

তড়িচ্চুম্বকীয় বর্ণালির অঞ্চলসমূহ: 
- তড়িচ্চুম্বকীয় বিকিরণ রশ্মিসমূহকে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ক্রম বৃদ্ধি অনুসারে প্রধান সাতটি অঞ্চলে বিভক্ত করা হয়। যথা- 

১. গামা (γ) রশ্মি অঞ্চল: 
- গামা রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.0005-0.15 nm পর্যন্ত বিস্তৃত। 
- এ অঞ্চলের তরঙ্গদৈর্ঘ্য অতি ক্ষুদ্র হওয়ায় এ তরঙ্গ অধিক শক্তিসম্পন্ন। 
- গামা রশ্মি জৈব যৌগের বিশ্লেষণে বর্ণালিমিতিক যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়। 

২. রঞ্জন রশ্মি (X-ray) অঞ্চল: 
- রঞ্জন রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.01-10 nm পর্যন্ত বিস্তৃত থাকে। 
- রঞ্জন রশ্মির ব্যবহার ব্যাপক। 
যেমন- এক্সরে ক্রিস্টালোগ্রাফি, এক্সরে নিঃসরণ পদ্ধতিতে এ রশ্মি ব্যবহৃত হয়। 

৩. অতিবেগুনি রশ্মি (UV) অঞ্চল: 
- এ অঞ্চলের তরঙ্গদৈর্ঘ্য 10–380 nm পর্যন্ত বিস্তৃত। 
- এ অঞ্চলের বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের UV রশ্মি বিভিন্ন কাজে ব্যবহার করা হয়। 
যেমন, 300-320 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের UV-রশ্মি চিকিৎসাক্ষেত্রে লাইট থেরাপি, 270–360 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রশ্মি প্রোটিন বিশ্লেষণের কাজে, 200-400 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রশ্মি ড্রাগ শনাক্তকরণে ব্যবহৃত হয়। 

৪. দৃশ্যমান (Visible) অঞ্চল: 
- এ অঞ্চলটি 400-700 nm পর্যন্ত বিস্তৃত। 
- এ অঞ্চল VIBGYOR অঞ্চলরূপে চিহ্নিত। 
- পরমাণুর সর্ববহিঃস্তরের ইলেকট্রন এ অঞ্চলের রশ্মি শোষণ বা বিকিরণ করে বর্ণালি সৃষ্টি করে। 

৫. অবলোহিত অঞ্চল: 
- অবলোহিত অঞ্চলটি Near-IR; Middle-IR এবং Far-IR এ তিনটি অংশে বিভক্ত। 
- জৈব যৌগের গঠন নির্ণয়ে এ রশ্মি ব্যবহৃত হয়। 
- এদের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর নিম্নরূপ: 
• Near-IR অঞ্চল: 0.8-2.5 µm, 
• Middle-IR অঞ্চল: 2.5-25 µm, 
• Far-IR অঞ্চল : 25-1000 µm (1µm = 1×10-6 m).  

৬. মাইক্রোওয়েভস (Microwaves) অঞ্চল: 
- এ অঞ্চলের রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 100 µm হতে 1.0 cm পর্যন্ত বিস্তৃত থাকে। 

৭. রেডিও ওয়েভস (Radiowaves) অঞ্চল: 
- এ অঞ্চলের রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 100 cm হতে 5 m পর্যন্ত বিস্তৃত থাকে। 
- রেডিও এন্টেনাতে উচ্চ কম্পাঙ্কের পর্যায়ক্রমিক বিদ্যুৎ (AC) প্রবাহ দ্বারা এসব তরঙ্গের সৃষ্টি করা হয়। 

উৎস: রসায়ন প্রথম পত্র, এইচএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।

তেজস্ক্রিয় পদার্থ: 
- কয়েকটি বিশেষ ধরনের নিঃসরণ করে ভারী নিউক্লিয়াসগুলো স্বতঃস্ফূর্তভাবে ভেঙ্গে যাওয়ার প্রক্রিয়াকে তেজস্ক্রিয়তা বলে।
- ১৮৯৬ খ্রিস্টাব্দে হেনরি বেকারেল তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেন।
- তেজস্ক্রিয়তার এস.আই লব্ধ একক হলো বেকেরেল (Bq), যা আবিষ্কারকের নামানুসারে করা হয়।
- তেজস্ক্রিয় পদার্থ যেমন: রেডন (Rn), রেডিয়াম (Ra), থোরিয়াম (Th), ইউরেনিয়াম (U) ইত্যাদি।
- উচ্চমাত্রায় তেজস্ক্রিয়তার ফলে গাছপালা মরে যায়। এছাড়া অন্যান্য খাদ্যশৃংখলের মাধ্যমে এরা প্রাণীদেহে প্রবেশ করে ভয়াবহ রোগ সৃষ্টি করে।

উৎস: বিজ্ঞান, নবম-দশম শ্রেণি।

• উচ্চ কম্পাঙ্কের শব্দ যখন শরীরের গভীরের কোনো অঙ্গ বা পেশি থেকে প্রতিফলিত হয় তখন প্রতিফলিত তরঙ্গের সাহায্যে ঐ অঙ্গের অনুরূপ একটি প্রতিবিম্ব মনিটরের পর্দায় গঠন করা হয়।

• আল্ট্রাসনোগ্রাফি:
- আল্ট্রাসনোগ্রাফি হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যা উচ্চ কম্পাঙ্কের শব্দের প্রতিফলনের উপর নির্ভরশীল।
- উচ্চ কম্পাঙ্কের শব্দ যখন শরীরের গভীরের কোনো অঙ্গ বা পেশি থেকে প্রতিফলিত হয় তখন প্রতিফলিত তরঙ্গের সাহায্যে ঐ অঙ্গের অনুরূপ একটি প্রতিবিম্ব মনিটরের পর্দায় গঠন করা হয়।
- রোগ নির্ণয়ের জন্য যে আল্ট্রাসনোগ্রাফি করা হয় সেই শব্দের কম্পাঙ্ক 1-10 মেগাহার্টজ হয়ে থাকে।
- আট্রাসনোগ্রাফির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার স্ত্রীরোগ এবং প্রসূতিবিজ্ঞানে লক্ষ্য করা যায়।
- এর সাহায্যে ভ্রুণের আকার, পূর্নতা, ভ্রুণের স্বাভাবিক বা অস্বাভাবিক অবস্থান জানা যায়।
- প্রসূতিবিদ্যায় এটি একটি দ্রুত, নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য কৌশল।
- আল্ট্রাসনোগ্রাফির সাহায্যে পিত্তপাথর, জড়ায়ুর টিউমার এবং অন্যান্য পেলভিক মাসের উপস্থিতিও শনাক্ত করা যায়।
- এক্সরের তুলনায় আল্ট্রাসনোগ্রাফি অধিকতর নিরাপদ রোগ নির্ণয় পদ্ধতি।
- তবুও আল্ট্রাসাউন্ড খুব সীমিত সময়ের জন্য ব্যবহার করতে হবে।

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান, এস এস সি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উম্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।

এক্স-রের গােয়েন্দা বিভাগে ব্যবহারঃ
১। কাঠের বাক্স বা চামড়ার থলিতে বিস্ফোরক লুকিয়ে রাখলে তা খুঁজে বের করতে ব্যবহার করা হয়।
২। কাস্টম কর্মকর্তারা চোরাচালানের দ্রব্যাদি খুঁজে বের করতে ব্যবহার করেন। কোনাে নিষিদ্ধ পণ্য কোনো কাঠের বাক্স বা ধাতুর বাক্সে থাকলে এদের মধ্য দিয়ে এক্স-রে প্রবেশ করিয়ে তা জানা যায়।
উৎসঃ পদার্থবিজ্ঞান, ২য় পত্র, ১১শ-১২শ শ্রেণি, ড. শাহজাহান তপন

- রঙিন টেলিভিশন থেকে ক্ষতিকর রঞ্জন রশ্মি বের হয়। 
- রঙিন অনুষ্ঠান সম্প্রচারের জন্য রঙিন টেলিভিশনে যে সকল মৌলিক যন্ত্রপাতি ব্যবহৃত হয়, সাদাকালো অনুষ্ঠান সম্প্রচারের জন্যও একই যন্ত্রপাতি ব্যবহৃত হয়। 
- তবে রং সম্পর্কিত তথ্য প্রেরণ ও গ্রহণের জন্য রঙিন টেলিভিশনে বাড়তি কিছু যন্ত্রপাতি ব্যবহৃত হয়। 
- রঙিন টেলিভিশনের ক্যামেরায় রঙিন ছবি উৎপাদনের জন্য লাল, নীল ও সবুজ এ তিনটি রং-এর পৃথক পৃথক ইলেকট্রন টিউব থাকে। 
- রঙিন টেলিভিশনের গ্রাহক যন্ত্রেও তিনটি রং যেমন লাল, নীল ও সবুজের জন্য তিনটি ইলেকট্রনগান ব্যবহার করা হয়। 
- এর পর্দাও তৈরী হয় তিন রকম ফসফর দানা দিয়ে। 
- ইলেকট্রন গান থেকে যখন ফসফরাসের উপর ইলেকট্রন বীম পতিত হয় তখন একটা বিশেষ রং শুধু একটি বিশেষ রং-এর দানাকে আলোকিত করে। 
- ফলে পর্দায় একই সাথে ফুটে ওঠে লাল, নীল ও সবুজ রঙের বিন্দু, যার বিভিন্ন রকম মিশ্রণে টেলিভিশন পর্দায় ফুটে ওঠে রঙিন ছবি। 
- টিভির পর্দায় ফসফর থাকে, ইলেকট্রন যখন এই ফসফরকে আঘাত করে তখন এখান থেকে মৃদু রঞ্জন রশ্মি নির্গত হয়, এটার পরিমাণ এতই ক্ষুদ্রতর যা উপেক্ষা করা যায়। 

উৎস: সাধারণ বিজ্ঞান, এসএসসি প্রোগাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।

• ফুল-ওয়েভ ব্রিজ রেক্টিফায়ার তৈরির জন্য মোট চারটি ডায়োড প্রয়োজন। তাই সঠিক উত্তর হলো ক) চারটি। এই রেক্টিফায়ারে চারটি ডায়োড এমনভাবে সংযুক্ত থাকে যে এসি ইনপুটের উভয় অর্ধচক্রেই (পজিটিভ ও নেগেটিভ) লোডের মধ্যে দিয়ে একই দিকে কারেন্ট প্রবাহিত হয়। পজিটিভ অর্ধচক্রে দুইটি ডায়োড পরিবাহী হয় এবং নেগেটিভ অর্ধচক্রে বাকি দুইটি ডায়োড পরিবাহী হয়। এর ফলে আউটপুটে অপেক্ষাকৃত মসৃণ ডিসি ভোল্টেজ পাওয়া যায় এবং ট্রান্সফরমারের সেন্টার ট্যাপের প্রয়োজন হয় না, যা এটিকে অধিক কার্যকর ও জনপ্রিয় করে তোলে।

রেকটিফায়ার: 
- যে পদ্ধতিতে পরিবর্তী প্রবাহকে (A.C) একমুখী (D.C) প্রবাহে পরিবর্তন করে তাকে একমুখীকরণ বা রেকটিফিকেশন (Rectification) বলে এবং যে বর্তনীর সাহায্যে এ ক্রিয়া সম্পাদন করা হয় তাকে বলা হয় একমুখীকারক বা রেকটিফায়ার (Rectifier)। 
- একমুখীকারক দুই প্রকার। 
যথা- 
(ক) অর্ধতরঙ্গ একমুখীকারক এবং 
(খ) পূর্ণ তরঙ্গ একমুখীকারক। 

পূর্ণ তরঙ্গ ব্রিজ রেকটিফায়ার: 
- পূর্ণ তরঙ্গ ব্রিজ রেকটিফায়ার তৈরি করা হয় চারটি ডায়োড ব্যবহার করে। 
- চারটি ডায়োডের ন্যায় সংযোগ করে একটি ব্রিজ গঠন করা হয়। 
- রেকটিফাই বা একমুখী করার জন্য এসি উৎসকে একটি ট্রান্সফর্মারের মাধ্যমে ব্রিজের কোনার দুই বিপরীত প্রান্তে সংযোগ দেওয়া হয়। 
- অন্য দুই বিপরীত কোনার সাথে সংযোগ দেওয়া হয় লোড রেজিস্টান্স। 

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্র, একাদশ-দ্বাদশ শ্রেণি, শাহজাহান তপন এবং পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্র, এইচএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।

তেজস্ক্রিয়তার বৈশিষ্ট্য ঃ
বিভিন্ন তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে নির্গত রশ্মি পর্যবেক্ষণ করে নিম্নলিখিত তথ্যগুলো পাওয়া যায়ঃ 
১। তেজস্ক্রিয়তা একটি স্বতঃস্ফুর্ত ও অবিরাম ঘটনা। তাপ, চাপ, তড়িৎ ক্ষেত্র, চৌম্বক ক্ষেত্র অথবা কোনো ভৌত কারণ দ্বারা তেজস্ক্রিয়তা প্রভাবিত হয় না।
২। তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে আলফা কণিকা, বিটা কণিকা ও গামা রশ্মি নির্গত হয়।
৩। তেজস্ক্রিয়তার উৎপত্তিস্থল হলো নিউক্লিয়াস। পরমাণুর ভাঙ্গনের ফলেই তেজস্ক্রিয় রশ্মি নির্গত হয়। তেজস্ক্রিয়তার ফলে এক প্রকার পরমাণু অন্য এক প্রকার পরমাণুতে পরিণত হয়।
৪। এটি একটি অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া ।

সূত্রঃ পদার্থবিজ্ঞান, এসএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়

• হাড়ে ফ্র্যাকচার বা ভাঙা হাড় নির্ণয়ের জন্য রঞ্জন রশ্মি (X-ray) ব্যবহার করা হয়। রঞ্জন রশ্মি হাড়ের ঘনত্ব বেশি জায়গায় সহজেই প্রতিফলিত হয়, ফলে হাড় স্পষ্টভাবে দেখা যায়। এই রশ্মি শরীরের নরম অংশের মধ্য দিয়ে সহজে যেতে পারে, তাই হাড়ের অবস্থান, ফ্র্যাকচার বা অন্য কোনো অস্বাভাবিকতা নির্ধারণে এটি খুব কার্যকর। চিকিৎসক X-ray ছবি দেখে হাড়ের সঠিক ভাঙন ও চিকিৎসার পরিকল্পনা করতে পারেন। তাই হাড় পরীক্ষা করার জন্য সবচেয়ে সাধারণ এবং কার্যকর পদ্ধতি হলো রঞ্জন রশ্মি।

- উত্তর: ঘ) রঞ্জন রশ্মি।

• এক্সরে (রঞ্জন রশ্মি):
- জার্মান পদার্থবিদ উইলহেলম রন্টজেন এক্স-রশ্মি আবিষ্কার করেন।
- ১৮৯৫ সালে এক্স-রশ্মি আবিষ্কৃত হয়।
- এক্স-রশ্মি আবিষ্কারের জন্য বিজ্ঞানী রন্টজেন 1901 সালে নোবেল পুরষ্কার লাভ করেন।
- এটি একটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ।
- এক্স-রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 10^{- 8} m থেকে 10^{- 13} m পর্যন্ত।
- এক্স-রশ্মি উচ্চভেদন ক্ষমতাসম্পন্ন।

• এক্সরে এর ব্যবহার:
- হীরক সনাক্তকরণ,
- স্থানচ্যুত হাড়, হাড়ে দাগ বা ফাটল শনাক্ত করা,
- শরীরের ভিতরের কোন বস্তুর বা ফুসফুসে কোন ক্ষতের অবস্থান নির্ণয়,
- গোয়েন্দা বিভাগে কাঠের বাক্স বা চামড়ার থলিতে বিস্ফোরক রাখলে তা খুঁজে বের করতে এক্স রশ্মি বা রঞ্জন রশ্মি ব্যবহৃত হয়।

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান, এসএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।

ফোটন হচ্ছে আলোর কণা বা ক্ষুদ্রতম একক।
প্লাঙ্কের তত্ত্ব অনুসারে - আলোকরশ্মি কোন শক্তি হতে অনবরত বের না হয়ে অসংখ্য ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র বিচ্ছিন্ন প্যাকেট বা শক্তি বের হয়। প্রত্যেক বর্ণের আলোর জন্য এক একটি বিচ্ছিন্ন প্যাকেটের শক্তির নির্দিষ্ট মান রয়েছে। এই এক একটি বিচ্ছিন্ন প্যাকেটকে কোয়ান্টাম বা ফোটন বলে।
ফোটনের কিছু ধর্ম বা বৈশিষ্ট্য দেয়া হলো-
১. পদার্থের ক্ষুদ্র অংশ কে যেমন পরমাণু বলে, তেমনি আলোর ক্ষুদ্র অংশকে ফোটন বলে।
২. ফোটন আলোর বেগে প্রবাহিত হয়।
৩. ফোটনের স্থিতি ভর শূন্য।
৪. প্রতি ফোটনের নির্দিষ্ট শক্তি এবং নির্দিষ্ট রৈখিক ভরবেগ আছে।
৫. ফোটন তড়িৎ নিরপেক্ষ। এর কোন চার্জ নেই।
৬. ফোটন এর কণা-তরঙ্গ দ্বৈত রুপ আছে।
সূত্র: উচ্চ মাধ্যমিক পদার্থবিজ্ঞান বই, একাদশ-দ্বাদশ শ্রেণি

• ট্রান্সফরমার এর মূলনীতি অনুযায়ী, যদি মুখ্য কুণ্ডলীর (Primary Coil) তুলনায় গৌণ কুণ্ডলীর (Secondary Coil) প্যাঁচ সংখ্যা বেশি হয়, তবে সেটি ভোল্টেজ বাড়িয়ে দেয়। যেহেতু এখানে মুখ্য কুণ্ডলীর প্যাঁচ ১০০ এবং গৌণ কুণ্ডলীর প্যাঁচ ৫০০ (অর্থাৎ গৌণ কুণ্ডলীর প্যাঁচ বেশি), তাই এটি একটি স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার (Step-up Transformer) বা আরোহী ট্রান্সফরমার।

ট্রান্সফরমার:
- যে যন্ত্রের সাহায্যে পরিবর্তী উচ্চ বিভবকে নিম্ন বিভবে এবং নিম্ন বিভবকে উচ্চ বিভবে রুপান্তর করা হয়, তাকে ট্রান্সফরমার বলে।
- তড়িৎ চৌম্বক আবেশ এর উপর ভিত্তি করে এই যন্ত্র তৈরি করা হয়।

ট্রান্সফরমার দুই প্রকার:
১. স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার এবং
২. স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার।

• স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার:
- যে ট্রান্সফরমারের প্রাইমারি কয়েলের তুলনায় সেকেন্ডারি কয়েলের প্যাঁচসংখ্যা বেশি হয় এবং সে কারনে প্রাইমারি কয়েলে প্রয়োগ করা এসি ভোল্টেজ সেকেন্ডারি কয়েলে বেড়ে যায় তাকে স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার বলে।
- বিদ্যুৎ পরিবহনের জন্য এই ধরনের ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা হয়।

• স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার:
- যে ট্রান্সফর্মার অধিক বিভবের অল্প তড়িৎপ্রবাহকে অল্প বিভবের অধিক তড়িৎ প্রবাহে রূপান্তরিত করে তাকে অবরোহী বা স্টেপ ডাউন ট্রান্সফর্মার বলে।
অর্থাৎ, স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফর্মারের সাহায্যে বিদ্যুতের উচ্চতর ভোল্ট থেকে নিম্নতর ভোল্ট পাওয়া যায়।
- বাসা বাড়িতে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে স্টেপ ডাউন ট্রান্সফর্মার ব্যবহৃত হয়।

উৎস: নবম-দশম শ্রেণি পদার্থ বিজ্ঞান বই।

• নিউক্লিয়ার (পারমানবিক) বিক্রিয়া:
- নিউক্লিয়ার শক্তিকেন্দ্রে যেসব জ্বালানি ব্যবহার করা হয়, তার একটি হচ্ছে ইউরেনিয়াম (235)। এখানে 92টি প্রোটন এবং 143টি নিউট্রন রয়েছে। প্রকৃতিতে এর পরিমাণ খুব কম।
- প্রাকৃতিক ইউরোনিয়ামের মাত্র 0.7% এর অর্ধায়ু 704 মিলিয়ন বছর। এই ইউরেনিয়াম (235) নিউক্লিয়াস খুব সহজেই আরেকটা নিউট্রনকে গ্রহণ করতে পারে (যদি সে নিউট্রনের গতি কম হয়) তখন ইউরেনিয়াম (235) পুরোপুরি অস্থিতিশীল হয়ে যায়, এটা তখন ⁹²Kr এবং ¹⁴¹Ba এই দুটো ছোট নিউক্লিয়াসে ভাগ হয়ে যায়। তার সাথে সাথে আরো তিনটা নিউট্রন বের হয়ে আসে যেটা নিচের সমীকরণে দেখানো হয়েছে।



- এই বিক্রিয়ায় যে তিনটি নিউট্রন বের হয়ে এসেছে, তারা আসলে প্রচণ্ড গতিতে বের হয়ে আসে, তাই খুব সহজে অন্য ইউরেনিয়াম (235) সেগুলো ধরে রাখতে পারে না। কোনোভাবে যদি এগুলোর গতিশক্তি কমানো যায়, তাহলে সেগুলো অন্য ইউরেনিয়াম (235) নিউক্লিয়াসে আটকা পড়ে সেটাকেও ভেঙে দিয়ে আরো কিছু শক্তি এবং আরো তিনটি নতুন নিউট্রন বের করবে।
- নিউক্লিয়ার শক্তিকেন্দ্রে এই কাজটি করা হয়, তাই বের হয়ে আসা নিউট্রনগুলোর গতি কমে আসার পর সেগুলো আবার অন্য নিউক্লিয়াসকে ভেঙে দেয় এবং এভাবে চলতেই থাকে। এই প্রক্রিয়াকে বলে চেইন রি-অ্যাকশন (Chain Reaction)।

• নিউক্লিয়ার (পারমানবিক) বিদ্যুৎকেন্দ্র:
- নিউক্লিয়ার চেইন রি-অ্যাকশন পদ্ধতিতে প্রচণ্ড তাপশক্তি বের হয়ে আসে, সেই তাপশক্তি ব্যবহার করে পানিকে বাষ্পীভূত করে সেই বাষ্প দিয়ে টারবাইন ঘুরিয়ে জেনারেটর থেকে বিদ্যুৎ তৈরি করা হয় এবং এ রকম বিদ্যুৎকেন্দ্রকে বলা হয় নিউক্লিয়ার বিদ্যুৎকেন্দ্র।    
- নিউক্লিয়ার বিদ্যুৎকেন্দ্র থেকে খুব সহজেই হাজার মেগাওয়াট বিদ্যুৎ পাওয়া সম্ভব। 
- এই নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার পর যে বর্জ্য পদার্থ তৈরি হয় সেগুলো ভয়ংকর রকম তেজস্ক্রিয়, তাই সেগুলো প্রক্রিয়া করার সময় অনেক রকম সাবধানতা নিতে হয়।
- নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার পর যে বাড়তি নিউট্রন বের হয় কোনোভাবে সেগুলোকে অন্য কোথাও শোষণ করিয়ে নিতে পারলেই নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া বন্ধ হয়ে যায়। নিউট্রনকে শোষণ করার জন্য বিশেষ ধরনের রড নিউক্লিয়ার রি-অ্যাক্টরে থাকে যেগুলোকে বলে কন্ট্রোল রড। সেগুলো দিয়ে নিউক্লিয়ার রি-অ্যাক্টরকে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

• কন্ট্রোল রড:
- এগুলো বোরন, ক্যাডমিয়াম বা হাফনিয়ামের মতো পদার্থ দিয়ে তৈরি, যা নিউট্রন শোষণ করতে পারে।
- এই রডগুলোকে নিউক্লিয়ার রি-অ্যাক্টরের কোরের ভেতরে প্রবেশ করানো বা বের করে আনা হয়। নিউট্রন শোষণ করে এগুলো ফিশন বিক্রিয়ার হার নিয়ন্ত্রণ করে এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন স্থিতিশীল রাখে।
- জরুরি পরিস্থিতিতে কন্ট্রোল রডগুলো দ্রুত চুল্লির ভেতরে ঢুকিয়ে চেইন বিক্রিয়া সম্পূর্ণ বন্ধ করে দেওয়া যায়, যা একটি গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা ব্যবস্থা। 

উৎস: পদার্থ বিজ্ঞান- নবম ও দশম শ্রেণি।

তেজষ্ক্রিয়তা:
- ভারি মৌলিক পদার্থের নিউক্লিয়াস থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে অবিরত আলফা, বিটা ও গামা রশ্মি নির্গমনের প্রক্রিয়াকে তেজষ্ক্রিয়তা বলে।
- সাধারণত যে সকল মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা ৮২ এর বেশি সেই সকল পরমাণু তেজষ্ক্রিয়তার ধর্ম প্রদর্শন করে।
- তবে ৮২ থেকে কম পারমাণবিক সংখ্যা বিশিষ্ট কিছু মৌলের আইসোটোপের ক্ষেত্রে তেজষ্ক্রিয়তা পরিলক্ষিত হয়।

তেজস্ক্রিয়তার বৈশিষ্ট্য:
- বিভিন্ন তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে নির্গত রশ্মি পর্যবেক্ষণ করে নিম্নলিখিত তথ্যগুলো পাওয়া যায়-
১. তেজস্ক্রিয়তা একটি স্বতঃস্ফুর্ত ও অবিরাম ঘটনা। তাপ, চাপ, তড়িৎ ক্ষেত্র, চৌম্বক ক্ষেত্র অথবা কোনো ভৌত কারণ দ্বারা তেজস্ক্রিয়তা প্রভাবিত হয় না।
২. তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে আলফা কণিকা, বিটা কণিকা ও গামা রশ্মি নির্গত হয়।
৩. তেজস্ক্রিয়তার উৎপত্তিস্থল হলো নিউক্লিয়াস। পরমাণুর ভাঙ্গনের ফলেই তেজস্ক্রিয় রশ্মি নির্গত হয়। তেজস্ক্রিয়তার ফলে এক প্রকার পরমাণু অন্য এক প্রকার পরমাণুতে পরিণত হয়।
৪. এটি একটি অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া।

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান, এসএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।

• সঠিক উত্তর: ঘ) মুক্ত ইলেকট্রন
- n-টাইপ (Negative-type) অর্ধপরিবাহী তৈরি করতে বিশুদ্ধ সেমিকন্ডাক্টরের সাথে পঞ্চযোজী মৌল (যেমন- আর্সেনিক বা ফসফরাস) মেশানো হয়। এই প্রক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণ অতিরিক্ত ইলেকট্রন তৈরি হয়, যা প্রধান চার্জ বাহক (Majority Carrier) হিসেবে বিদ্যুৎ বহন করে।

• অর্ধপরিবাহী ডায়োড বা জাংশন ডায়োড:  
- একটি p-টাইপ অর্ধপরিবাহী ও একটি n-টাইপ অর্ধপরিবাহীকে বিশেষ প্রক্রিয়ায় পরস্পরের সাথে সংযুক্ত করা হলে সংযোগ পৃষ্ঠকে তথা সৃষ্ট ব্যবস্থাকে p-n জাংশন বা জাংশন ডায়োড বলে।
- দুটি অর্ধপরিবাহী সমন্বয়ে গঠিত বলে একে অর্ধপরিবাহী ডায়োডও বলে। 
- প্রকৃতপক্ষে দুটি অর্ধপরিবাহীকে জোড়া লাগিয়ে ডায়োড তৈরি করা হয় না। 
- বাস্তবে একটি বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহী কেলাসের এক অর্ধাংশে ত্রিযোজী অপদ্রব্য এবং অপর অর্ধাংশে পঞ্চযোজী অপদ্রব্য বিশেষ প্রক্রিয়ায় মিশিয়ে p-n জাংশন তৈরি করা হয়। 
- একটি p-টাইপ অর্ধপরিবাহীর অভ্যন্তরে বহুসংখ্যক হোল ও অতি অল্প সংখ্যক ইলেকট্রন থাকে। 
- একইভাবে একটি n-টাইপ অর্ধপরিবাহীতে বহুসংখ্যক মুক্ত ইলেকট্রন এবং অতি অল্পসংখ্যক হোল বর্তমান থাকে। 

- p-n জাংশন তৈরির সাথে সাথে p-অঞ্চলের হোলের সংখ্যা n-অঞ্চলের হোলের সংখ্যার চেয়ে অনেক বেশি বলে ব্যাপনের নিয়ম অনুযায়ী p-অঞ্চলের হোলগুলো n-অঞ্চলে যেতে চেষ্টা করে যাতে p ও n অঞ্চলের সর্বত্র হোলের ঘনত্ব সমান হয়। 
- অনুরূপভাবে n-অঞ্চল থেকে কিছু ইলেকট্রন p-অঞ্চলে যেতে চেষ্টা করে। 
- যখন p-অঞ্চল হতে কিছুসংখ্যক হোল n-অঞ্চলে প্রবেশ করে মুক্ত ইলেকট্রনের সাথে মিলিত হয়ে তড়িৎ নিরপেক্ষ হয়, তখন n-অঞ্চলে সমসংখ্যক ধনাত্মক দাতা আয়ন উন্মুক্ত হয়। আবার n-অঞ্চল হতে একই প্রক্রিয়ায় মুক্ত ইলেকট্রনগুলো যখন p-অঞ্চলে প্রবেশ করে হোলের সাথে মিলিত হয়ে তড়িৎ নিরপেক্ষ হয় তখন p-অঞ্চলে সমসংখ্যক ঋণাত্মক গ্রাহক আয়ন উন্মুক্ত হয়। 
- ফলে জাংশনের সন্নিকটে p-অঞ্চলে কিছু ঋণাত্মক আয়ন এবং n-অঞ্চলে কিছু ধনাত্মক আয়নের উদ্ভব ঘটে। এভাবে যখন যথেষ্ট সংখ্যক গ্রাহক ও দাতা আয়ন উন্মুক্ত হয়, তখন ব্যাপন প্রক্রিয়া বাঁধাগ্রস্ত হবে। 
- p-n জাংশনের বিভব বাঁধা অংশে n-অঞ্চলে ধনাত্মক আয়ন এবং p-অঞ্চলে ঋণাত্মক আয়ন উন্মুক্ত হয়। 
- এ অঞ্চলে কোনো মুক্ত আধান বাহক থাকে না, এ অংশকে নিঃশেষিত স্তর বা ডিপ্লেশন স্তর (Depletion layer) বলে। 

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্র, এইচএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।

• P-N junction এ Forward Bias দেওয়া হয়, তখন ডায়োড দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ ঘটে।কিন্তু Reverse Bias দিলে কারেন্ট প্রবাহ হয় না। এই বৈশিষ্ট্যের কারণে ডায়োডকে বলা হয় Unidirectional Device বা অর্থাৎ একমুখী বিদ্যুৎ প্রবাহ নিয়ন্ত্রক।

- ডায়োড হলো একটি সেমিকন্ডাক্টর উপাদান যা কারেন্টকে শুধুমাত্র একদিকে প্রবাহিত হতে দেয়, বিপরীত দিকে বাধা দেয়।
- এটি গঠিত হয় দুটি সেমিকন্ডাক্টর স্তর; P-type ও N-type সংযুক্ত করে। এই সংযোগকে বলা হয় P-N junction।

• ডায়োডের প্রধান কাজ:
- কারেন্ট একদিকে প্রবাহিত করা (Rectification) এটিই মূল কাজ।
- Alternating Current (AC) কে Direct Current (DC)-তে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়।
- বিদ্যুৎ সরবরাহে (Power supply circuits) AC থেকে DC তৈরির জন্য Rectifier Diode ব্যবহৃত হয়।

• ডায়োডের অন্যান্য প্রয়োগ:
- Rectifier circuit: AC থেকে DC তৈরিতে।
- Clipping ও Clamping circuit: সিগনালের সীমা নির্ধারণে।
- Voltage protection: অতিরিক্ত ভোল্টেজ থেকে সার্কিট রক্ষা করতে।
- Switching circuit: দ্রুত চালু-বন্ধ ক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়।

তথ্যসূত্র:
- NCTB মাধ্যমিক পদার্থবিজ্ঞান বই। 
- ব্রিটানিকা [লিংক]

• গাইগার মূলার কাউন্টার টিউবের ভেতরে অত্যন্ত কম চাপে আর্গন গ্যাস ভর্তি থাকে। যখন তেজস্ক্রিয় বিকিরণ এই গ্যাসের মধ্য দিয়ে যায়, তখন গ্যাসটি আয়নিত হয় এবং একটি ইলেকট্রন প্রবাহ তৈরি করে, যা পালস হিসেবে রেকর্ড করার মাধ্যমে তেজস্ক্রিয়তার তীব্রতা মাপা হয়।

• আর্গন: 
- বৈদ্যুতিক বাল্বের ফিলামেন্টকে জারণ থেকে রক্ষা করার জন্য গ্যাসভর্তি বাল্বে আর্গন ব্যবহার করা হয়। সাধারণ টিউব লাইটগুলিতে আর্গন এবং মারকারি বাষ্পের মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়। 
- রসায়ন গবেষণাগারে যেখানে অতি নিষ্ক্রিয় আবহাওয়ার প্রয়োজন হয় সেখানে আর্গন গ্যাস ব্যবহার করা হয়। 
- ঝালাই এর কাজে যেখানে নিষ্ক্রিয় আবহাওয়া প্রয়োজন হয় সেখানে অক্সিজেনের সাথে আর্গন ব্যবহার করা হয়। আজকাল অ্যালুমিনিয়াম এবং মরিচাবিহীন স্টীলের ঝালাই এর কাজে প্রচুর পরিমাণে আর্গন ব্যবহার করা হচ্ছে। 
- তেজস্ক্রিয়তা পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত গাইগার মূলার কাউন্টারে আর্গন গ্যাস ব্যবহার করা হয়। 

অন্যান্য অপশন:
- হাইগ্রোমিটার: বাতাসের আর্দ্রতা পরিমাপ করে এবং এতে আর্গন গ্যাসের কোনো প্রয়োগ নেই।
- সিসমোগ্রাফ: ভূমিকম্পের কম্পন ও তীব্রতা রেকর্ড করতে ব্যবহৃত হয় এবং এটি তেজস্ক্রিয়তা পরিমাপের যন্ত্র নয়।
- স্পেকট্রোফোটোমিটার: আলোর তীব্রতা বা শোষণ ক্ষমতার মাধ্যমে নমুনার ঘনমাত্রা নির্ণয় করে।

উৎস: রসায়ন প্রথম পত্র, এইচএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।