পদার্থবিজ্ঞানের সচিত্র ভ্রমণ
গুরুত্বপূর্ণ তত্ত্ব ও সূত্রাবলী, যা আকর্ষণীয় ভিজ্যুয়ালাইজেশনের মাধ্যমে আপনার স্মৃতিতে গেঁথে যাবে।
১. চিরায়ত বলবিদ্যা
মূল ধারণা
বস্তুর গতি, স্থিতি এবং বলের আন্তঃসম্পর্ক নিয়ে আলোচনা করে। পড়ন্ত বস্তু থেকে শুরু করে গ্রহের গতি, সবকিছুই এর অন্তর্ভুক্ত।
🌀 পড়ন্ত বস্তুর সূত্রাবলী
- ➊ স্থির অবস্থান থেকে বিনা বাধায় সকল বস্তু সমান সময়ে সমান পথ অতিক্রম করে।
- ➋অতিক্রান্ত দূরত্ব (s) যদি সময়ের বর্গের (t 2 ) সমানুপাতিক
- ➌ প্রাপ্ত বেগ (v) সময়ের সমানুপাতিক (v∝t)।
🎯 প্রাসের সর্বাধিক পাল্লা
45 ° কোণে নিক্ষেপ করলে পাল্লা সর্বোচ্চ হয়।
⚡ গতিশক্তি বনাম বেগ
গতিশক্তি বেগের বর্গের সমানুপাতিক (E k ∝v 2 ); অর্থাৎ, বেগ ৩ গুণ করা হলে গতিশক্তি ৯ গুণ বৃদ্ধি পায়।
🔑 গুরুত্বপূর্ণ একক ও মাত্রা
- কাজের অভিকর্ষীয় একক: কেজি-মিটার (kg-m)
- স্প্রিং ধ্রুবকের একক: নিউটন/মিটার Nm⁻¹
- গতিশক্তির মাত্রা: [ML²T⁻²]
- ভেক্টর ও স্কেলার রাশি
২. পদার্থের গাঠনিক ধর্ম
মূল ধারণা
বাহ্যিক বলের প্রভাবে বস্তুর আকার বা আকৃতির পরিবর্তন এবং সেই পরিবর্তনে বাধা দেওয়ার ধর্মই হলো স্থিতিস্থাপকতা।
⚖️ হুকের সূত্র: স্থিতিস্থাপকতা
স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে, পীড়ন বিকৃতির সমানুপাতিক।
📏 ইয়ং গুণাঙ্ক
ইস্পাতের ইয়ং গুণাঙ্ক
$20 \times 10^{10} Pa$
(একক: প্যাসকেল - Pa)
↔️ পয়সনের অনুপাত
বাস্তব সীমা
0.2 থেকে 0.4
💨 বায়ুর ঘনত্ব
প্রমাণ অবস্থায়
1.293 kg m⁻³
৩. মহাকর্ষ ও জ্যোতির্বিদ্যা
মূল ধারণা
মহাবিশ্বের প্রতিটি বস্তু একে অপরকে আকর্ষণ করে। এই আকর্ষণ বলের কারণেই গ্রহ, নক্ষত্র ও গ্যালাক্সিগুলো সুসংগঠিতভাবে টিকে আছে।
🌍 অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) এর তারতম্য
মেরু অঞ্চল
সর্বাধিক
45 ° অক্ষাংশ
আদর্শ মান
কেন্দ্র
শূন্য
৪. তাপ ও তাপগতিবিদ্যা
মূল ধারণা
শক্তি, কাজ ও তাপের মধ্যে সম্পর্ক এবং শক্তির রূপান্তর নিয়ে আলোচনা করে। মহাবিশ্বের এনট্রপি সর্বদা বৃদ্ধি পায়।
🌡️ তাপগতীয় প্রক্রিয়া
সমোষ্ণ
তাপমাত্রা (T) স্থির
রুদ্ধতাপীয়
তাপ (Q) স্থির
সমচাপীয়
চাপ (P) স্থির
সম-আয়তনিক
আয়তন (V) স্থির
💨 গ্যাসের সূত্রাবলী
- বয়েলের সূত্র:V∝ P /1 (T স্থির)
- চার্লসের সূত্র: V∝T (P স্থির)
- পরম শূন্য তাপমাত্রা: 0K বা −273.15 ∘ C
🔥 তাপ ইঞ্জিন ও এনট্রপি
- দক্ষতা: সর্বদা < 100%
- এনট্রপি (প্রত্যাগামী): স্থির থাকে
- সাইক্লোন: উচ্চ তাপমাত্রা ও নিম্নচাপ
H₂ অণুর স্বাধীনতার মাত্রা
৫. তরঙ্গ ও শব্দ
মূল ধারণা
মাধ্যমের কণার কম্পনের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চালনই হলো তরঙ্গ। শব্দ এক প্রকার অণুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ যা আমাদের শ্রবণের অনুভূতি জাগায়।
🎶 সুরের জগৎ
- মূলসুর (Fundamental): সর্বনিম্ন কম্পাঙ্কের সুর।
- উপসুর (Overtone): মূলসুর ছাড়া বাকি উচ্চ কম্পাঙ্কের সুর।
- সমমেল (Harmonics): মূলসুরের সরল গুণিতক।
🔊 শব্দের বিস্তার
- ফিসফিস শব্দ: বিস্তার প্রায় 10 −11 m
- জোরালো শব্দ: বিস্তার প্রায় 10⁻⁵m
🕰️ সরল দোলকের ব্যবহার
🌎
g-এর মান নির্ণয়
⛰️
পাহাড়ের উচ্চতা
⏰
সময় নির্ণয়
কিন্তু বেগ নির্ণয়ে সরাসরি ব্যবহৃত হয় না।
৬. আলো ও আলোকবিজ্ঞান
মূল ধারণা
আলো এক প্রকার তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ যা কখনো কণার মতো, আবার কখনো তরঙ্গের মতো আচরণ করে।
⏳ আলোর তত্ত্বের বিবর্তন
নিউটন
হাইগেনস
ম্যাক্সওয়েল
প্ল্যাঙ্ক
🌈 আলোর বিচ্ছুরণ ও বিক্ষেপণ
- মধ্যরশ্মি: হলুদ আলোকে মধ্যরশ্মি ধরা হয়।
- র্যালের সূত্র: (I∝1/λ⁴) একারণেই আকাশ নীল।
🔭 দূরবীক্ষণ যন্ত্র
- প্রতিফলক: অবতল আয়না ব্যবহৃত হয়।
- ভিউফাইন্ডার: জ্যোতির্বিদ্যার টেলিস্কোপে থাকে।
- অভিনেত্র: ফ্লিন্ট ও ক্রাউন কাঁচের সমন্বয়ে তৈরি।
৭. তড়িৎ ও চুম্বকত্ব
মূল ধারণা
তড়িৎ এবং চুম্বকত্ব দুটি ভিন্ন ঘটনা নয়, বরং একই মুদ্রার এপিঠ-ওপিঠ। এদের সম্মিলিত ক্রিয়াই হলো তড়িৎচুম্বকীয় বল।
⚡ তড়িৎ ক্ষেত্রের ধারণা
- ক্ষেত্র তত্ত্ব: বিজ্ঞানী ফ্যারাডে এই ধারণা দেন।
- পৃথিবীর বিভব: শূন্য (0) ধরা হয়।
- চার্জিত গোলকের অভ্যন্তরে বিভব: পৃষ্ঠের সমান।
- ১ কুলম্ব চার্জ: 6.24×10¹⁸ টি ইলেকট্রন।
🧭 তড়িৎ ও চুম্বকত্বের যুগলবন্দী
- ওয়েরস্টেডের আবিষ্কার: তড়িৎ প্রবাহ চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।
- ফ্যারাডে ও লেনজের সূত্র: E=−N dt /dΦ
- ট্রান্সফর্মার: আদর্শ অবস্থায় ক্ষমতা সমান থাকে।
🌊 AC বনাম DC
৮. আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান ও ইলেকট্রনিক্স
মূল ধারণা
পারমাণবিক স্তরে পদার্থ এবং শক্তির আচরণ চিরায়ত বলবিদ্যা দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায় না। এখানেই কোয়ান্টাম মেকানিক্স এবং সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির সূচনা।
⚛️ কণা ও বল
Einstein's Equation
E = mc²
1 a.m.u. (1.6605×10 −27 kg) /931.5 MeV
💥 নিউক্লীয় ফিশন
প্রতিটি U-235 ফিশনে গড়ে ২.৫ টি নিউট্রন নির্গত হয়।
💎 অর্ধপরিবাহীর শক্তি ব্যান্ড
💻 ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্স
মৌলিক গেট
OR, AND, NOT
ডোপিং
প্রতি 10⁶ পরমাণুতে ১টি
IC
মেরামত করা যায় না