ভৌত বিজ্ঞান

ভৌত বিজ্ঞান হলো প্রকৃতির জড় জগৎ এবং এর শক্তি সম্পর্কিত বিজ্ঞান। বিসিএস প্রিলিমিনারি পরীক্ষার সাধারণ বিজ্ঞান অংশে ভৌত বিজ্ঞান (পদার্থবিজ্ঞান ও রসায়ন) থেকে একটি বড় অংশের প্রশ্ন আসে। এই শাখায় পদার্থের অবস্থা, পরমাণুর গঠন থেকে শুরু করে আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের জটিল তত্ত্ব এবং দৈনন্দিন জীবনে বিজ্ঞানের প্রয়োগ পর্যন্ত বিস্তৃত বিষয় অন্তর্ভুক্ত। এই পৃষ্ঠায় আমরা বিসিএস পরীক্ষার সিলেবাসের আলোকে ভৌত বিজ্ঞানের প্রতিটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়কে অসংখ্য উদাহরণসহ বিস্তারিতভাবে আলোচনা করেছি, যা পরীক্ষার্থীদের একটি সুস্পষ্ট ও পূর্ণাঙ্গ ধারণা পেতে সহায়তা করবে। সাধারণত চাপের ও তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে পদার্থ তিনটি ভৌত অবস্থায় থাকতে পারে: কঠিন, তরল ও বায়বীয়। প্লাজমা নামে পদার্থের চতুর্থ অবস্থাও রয়েছে। কঠিন (Solid): নির্দিষ্ট আকার ও আয়তন আছে। কণাগুলো খুব কাছাকাছি ও দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে। উদাহরণ: বরফ, পাথর, লোহা, কাঠ, লবণ, চিনি। তরল (Liquid): নির্দিষ্ট আয়তন আছে কিন্তু নির্দিষ্ট আকার নেই। যে পাত্রে রাখা হয়, সেই পাত্রের আকার ধারণ করে। উদাহরণ: পানি, দুধ, তেল, পারদ (একমাত্র তরল ধাতু)। বায়বীয় (Gas): নির্দিষ্ট আকার বা আয়তন কোনোটিই নেই। কণাগুলো মুক্তভাবে চলাচল করে। উদাহরণ: জলীয় বাষ্প, অক্সিজেন, হাইড্রোজেন, বাতাস। প্লাজমা (Plasma): পদার্থের অতি উচ্চ তাপমাত্রার আয়নিত অবস্থা। নক্ষত্র ও সূর্য প্লাজমা অবস্থায় রয়েছে। পরমাণু বা এটম হলো মৌলিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা, যা রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। এটি একাধিক মৌলিক কণা দ্বারা গঠিত। স্থায়ী মৌলিক কণা: ইলেকট্রন (e⁻): ঋণাত্মক চার্জযুক্ত। নিউক্লিয়াসের বাইরে বিভিন্ন কক্ষপথে অবস্থান করে। আবিষ্কারক: জে. জে. থমসন। প্রোটন (p⁺): ধনাত্মক চার্জযুক্ত। নিউক্লিয়াসে অবস্থান করে। আবিষ্কারক: রাদারফোর্ড। নিউট্রন (n): চার্জ নিরপেক্ষ। নিউক্লিয়াসে অবস্থান করে। আবিষ্কারক: জেমস চ্যাডউইক। ইলেকট্রন (e⁻): ঋণাত্মক চার্জযুক্ত। নিউক্লিয়াসের বাইরে বিভিন্ন কক্ষপথে অবস্থান করে। আবিষ্কারক: জে. জে. থমসন। প্রোটন (p⁺): ধনাত্মক চার্জযুক্ত। নিউক্লিয়াসে অবস্থান করে। আবিষ্কারক: রাদারফোর্ড। আইসোটোপ (Isotope): যেসব মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা সমান কিন্তু ভর সংখ্যা ভিন্ন। উদাহরণ: হাইড্রোজেনের তিনটি আইসোটোপ— প্রোটিয়াম, ডিউটেরিয়াম (ভারী পানির উপাদান), ট্রিটিয়াম (তেজস্ক্রিয়)। কার্বনের আইসোটোপ C-14 বয়স নির্ধারণে ব্যবহৃত হয়। ধাতব পদার্থ (Metals): বৈশিষ্ট্য: চকচকে, তাপ ও বিদ্যুৎ সুপরিবাহী, ঘাতসহ ও নমনীয়। উদাহরণ: লোহা (Fe), তামা (Cu), সোনা (Au), রুপা (Ag), অ্যালুমিনিয়াম (Al), সোডিয়াম (Na), পটাসিয়াম (K), পারদ (Hg - তরল ধাতু)। সংকর ধাতু (Alloy): পিতল (তামা ও দস্তা), ব্রোঞ্জ (তামা ও টিন), ইস্পাত (লোহা ও কার্বন), ডুরালুমিন (অ্যালুমিনিয়াম ও তামা)। ধাতব যৌগ: সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl - খাবার লবণ), কপার সালফেট (CuSO₄ - তুঁতে), সোডিয়াম কার্বনেট (Na₂CO₃ - কাপড় কাচা সোডা)। উদাহরণ: লোহা (Fe), তামা (Cu), সোনা (Au), রুপা (Ag), অ্যালুমিনিয়াম (Al), সোডিয়াম (Na), পটাসিয়াম (K), পারদ (Hg - তরল ধাতু)। সংকর ধাতু (Alloy): পিতল (তামা ও দস্তা), ব্রোঞ্জ (তামা ও টিন), ইস্পাত (লোহা ও কার্বন), ডুরালুমিন (অ্যালুমিনিয়াম ও তামা)। ধাতব যৌগ: সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl - খাবার লবণ), কপার সালফেট (CuSO₄ - তুঁতে), সোডিয়াম কার্বনেট (Na₂CO₃ - কাপড় কাচা সোডা)। অধাতব পদার্থ (Non-metals): বৈশিষ্ট্য: অনুজ্জ্বল, তাপ ও বিদ্যুৎ কুপরিবাহী (ব্যতিক্রম: গ্রাফাইট), ভঙ্গুর। উদাহরণ: কার্বন (C), অক্সিজেন (O), হাইড্রোজেন (H), নাইট্রোজেন (N), সালফার (S), ফসফরাস (P), ক্লোরিন (Cl), আয়োডিন (I), ব্রোমিন (Br - তরল অধাতু)। অধাতব যৌগ: পানি (H₂O), কার্বন ডাই অক্সাইড (CO₂), সালফিউরিক এসিড (H₂SO₄), অ্যামোনিয়া (NH₃)। উদাহরণ: কার্বন (C), অক্সিজেন (O), হাইড্রোজেন (H), নাইট্রোজেন (N), সালফার (S), ফসফরাস (P), ক্লোরিন (Cl), আয়োডিন (I), ব্রোমিন (Br - তরল অধাতু)। অধাতব যৌগ: পানি (H₂O), কার্বন ডাই অক্সাইড (CO₂), সালফিউরিক এসিড (H₂SO₄), অ্যামোনিয়া (NH₃)। কার্বনের ক্যাটেনেশন ধর্মের (নিজেদের মধ্যে শিকল তৈরির ক্ষমতা) কারণে এটি লক্ষ লক্ষ যৌগ তৈরি করতে পারে, যা জৈব যৌগ নামে পরিচিত। কার্বনের রূপভেদ (Allotropes): হীরক (Diamond): সবচেয়ে কঠিন প্রাকৃতিক পদার্থ, বিদ্যুৎ অপরিবাহী। গ্রাফাইট: নরম, পিচ্ছিল এবং বিদ্যুৎ সুপরিবাহী। পেন্সিলের সিস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। অন্যান্য: ফুলারিন, গ্রাফিন (সবচেয়ে শক্তিশালী পদার্থ)। জৈব যৌগ (Organic Compounds): কার্বন ও হাইড্রোজেনের যৌগ (হাইড্রোকার্বন) এবং তাদের похідসমূহ। হাইড্রোকার্বন: মিথেন (CH₄ - প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রধান উপাদান), ইথেন, প্রোপেন, বিউটেন (LPG গ্যাস), অ্যাসিটিলিন (ফল পাকাতে ও ঝালাইয়ের কাজে ব্যবহৃত)। অ্যালকোহল: ইথানল (জীবাণুনাশক ও পানীয়), মিথানল (বিষাক্ত)। অ্যাসিড: অ্যাসিটিক এসিড (ভিনেগার), ফরমিক এসিড (পিঁপড়ার কামড়ে থাকে)। পলিমার: পলিথিন, পিভিসি, নাইলন, পলিস্টার। অন্যান্য: ফরমালিন (মৃতদেহ সংরক্ষণে ব্যবহৃত), বেনজিন, ন্যাপথালিন, ডিডিটি (কীটনাশক)। হাইড্রোকার্বন: মিথেন (CH₄ - প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রধান উপাদান), ইথেন, প্রোপেন, বিউটেন (LPG গ্যাস), অ্যাসিটিলিন (ফল পাকাতে ও ঝালাইয়ের কাজে ব্যবহৃত)। অন্যান্য: ফরমালিন (মৃতদেহ সংরক্ষণে ব্যবহৃত), বেনজিন, ন্যাপথালিন, ডিডিটি (কীটনাশক)। এসিড (Acid): বৈশিষ্ট্য: টক স্বাদযুক্ত, নীল লিটমাসকে লাল করে, ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি তৈরি করে। শক্তিশালী এসিড: সালফিউরিক এসিড (H₂SO₄ - 'রসায়নের রাজা'), হাইড্রোক্লোরিক এসিড (HCl), নাইট্রিক এসিড (HNO₃)। দুর্বল এসিড (জৈব এসিড): অ্যাসিটিক এসিড (ভিনেগার), সাইট্রিক এসিড (লেবু), অক্সালিক এসিড (টমেটো), ম্যালিক এসিড (আপেল), টারটারিক এসিড (তেঁতুল)। বৈশিষ্ট্য: টক স্বাদযুক্ত, নীল লিটমাসকে লাল করে, ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি তৈরি করে। শক্তিশালী এসিড: সালফিউরিক এসিড (H₂SO₄ - 'রসায়নের রাজা'), হাইড্রোক্লোরিক এসিড (HCl), নাইট্রিক এসিড (HNO₃)। দুর্বল এসিড (জৈব এসিড): অ্যাসিটিক এসিড (ভিনেগার), সাইট্রিক এসিড (লেবু), অক্সালিক এসিড (টমেটো), ম্যালিক এসিড (আপেল), টারটারিক এসিড (তেঁতুল)। ক্ষার (Base) ও ক্ষারক (Alkali): বৈশিষ্ট্য: কটু স্বাদযুক্ত, পিচ্ছিল, লাল লিটমাসকে নীল করে। পানিতে দ্রবণীয় ক্ষারককে ক্ষার বলে। উদাহরণ: সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH - কস্টিক সোডা), পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইড (KOH), ক্যালসিয়াম হাইড্রোক্সাইড (Ca(OH)₂ - চুনের পানি), অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NH₄OH)। বৈশিষ্ট্য: কটু স্বাদযুক্ত, পিচ্ছিল, লাল লিটমাসকে নীল করে। পানিতে দ্রবণীয় ক্ষারককে ক্ষার বলে। উদাহরণ: সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH - কস্টিক সোডা), পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইড (KOH), ক্যালসিয়াম হাইড্রোক্সাইড (Ca(OH)₂ - চুনের পানি), অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NH₄OH)। লবণ (Salt): গঠন: এসিড ও ক্ষারের বিক্রিয়ায় গঠিত নিরপেক্ষ পদার্থ। উদাহরণ: সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl - খাবার লবণ), কপার সালফেট (CuSO₄ - তুঁতে), সোডিয়াম বাইকার্বনেট (NaHCO₃ - বেকিং সোডা), ক্যালসিয়াম কার্বনেট (CaCO₃ - চুনাপাথর)। উদাহরণ: সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl - খাবার লবণ), কপার সালফেট (CuSO₄ - তুঁতে), সোডিয়াম বাইকার্বনেট (NaHCO₃ - বেকিং সোডা), ক্যালসিয়াম কার্বনেট (CaCO₃ - চুনাপাথর)। pH: এটি কোনো দ্রবণের অম্লত্ব বা ক্ষারত্বের পরিমাপক। নিরপেক্ষ দ্রবণের (যেমন: বিশুদ্ধ পানি) pH মান ৭। pH ৭ এর কম হলে দ্রবণটি অম্লীয় এবং ৭ এর বেশি হলে ক্ষারীয়। জারণ-বিজারণ একটি যুগপৎ বিক্রিয়া যেখানে ইলেকট্রনের স্থানান্তর ঘটে। এই বিক্রিয়াকে ব্যবহার করে তড়িৎ কোষ তৈরি করা হয়। তড়িৎ কোষ (Electrochemical Cell): তড়িৎ রাসায়নিক কোষ (গ্যালভানিক কোষ): রাসায়নিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। উদাহরণ: ড্রাই সেল বা ব্যাটারি, ড্যানিয়েল সেল। তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ (Electrolytic Cell): বিদ্যুৎ শক্তি ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটায়। উদাহরণ: তড়িৎ বিশ্লেষণ, তড়িৎ প্রলেপন (Electroplating)। তড়িৎ রাসায়নিক কোষ (গ্যালভানিক কোষ): রাসায়নিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। উদাহরণ: ড্রাই সেল বা ব্যাটারি, ড্যানিয়েল সেল। তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ (Electrolytic Cell): বিদ্যুৎ শক্তি ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটায়। উদাহরণ: তড়িৎ বিশ্লেষণ, তড়িৎ প্রলেপন (Electroplating)। পদার্থের ক্ষয় (Corrosion): মরিচা (Rust): লোহা জলীয় বাষ্প ও অক্সিজেনের উপস্থিতিতে বিক্রিয়া করে যে লালচে বাদামী আস্তরণ তৈরি করে (Fe₂O₃.nH₂O)। এটি একটি জারণ প্রক্রিয়া। প্রতিরোধের উপায়: রঙ করে, তেল বা গ্রিজ লাগিয়ে, গ্যালভানাইজিং (দস্তার প্রলেপ), টিন প্লেটিং (টিনের প্রলেপ)। মরিচা (Rust): লোহা জলীয় বাষ্প ও অক্সিজেনের উপস্থিতিতে বিক্রিয়া করে যে লালচে বাদামী আস্তরণ তৈরি করে (Fe₂O₃.nH₂O)। এটি একটি জারণ প্রক্রিয়া। প্রতিরোধের উপায়: রঙ করে, তেল বা গ্রিজ লাগিয়ে, গ্যালভানাইজিং (দস্তার প্রলেপ), টিন প্লেটিং (টিনের প্রলেপ)। সাবানের কাজ (Action of Soap): গঠন: সাবান হলো উচ্চতর ফ্যাটি এসিডের সোডিয়াম বা পটাসিয়াম লবণ। কার্যপদ্ধতি: সাবানের অণুর দুটি প্রান্ত থাকে— একটি পানি-আকর্ষী (Hydrophilic) এবং অন্যটি তেল/ময়লা-আকর্ষী (Hydrophobic)। এটি তেল ও ময়লাকে ঘিরে 'মি সেল' (Micelle) গঠন করে এবং পানির সাথে ধুয়ে নিয়ে যায়। কার্যপদ্ধতি: সাবানের অণুর দুটি প্রান্ত থাকে— একটি পানি-আকর্ষী (Hydrophilic) এবং অন্যটি তেল/ময়লা-আকর্ষী (Hydrophobic)। এটি তেল ও ময়লাকে ঘিরে 'মি সেল' (Micelle) গঠন করে এবং পানির সাথে ধুয়ে নিয়ে যায়। ভৌত রাশি (Physical Quantity): যা কিছু পরিমাপ করা যায়। মৌলিক রাশি (৭টি): দৈর্ঘ্য (মিটার), ভর (কেজি), সময় (সেকেন্ড), তাপমাত্রা (কেলভিন), তড়িৎ প্রবাহ (অ্যাম্পিয়ার), দীপন তীব্রতা (ক্যান্ডেলা), পদার্থের পরিমাণ (মোল)। লব্ধ রাশি: মৌলিক রাশি থেকে গঠিত। উদাহরণ: বেগ, ত্বরণ, বল, কাজ, ক্ষমতা, চাপ। মৌলিক রাশি (৭টি): দৈর্ঘ্য (মিটার), ভর (কেজি), সময় (সেকেন্ড), তাপমাত্রা (কেলভিন), তড়িৎ প্রবাহ (অ্যাম্পিয়ার), দীপন তীব্রতা (ক্যান্ডেলা), পদার্থের পরিমাণ (মোল)। ভৌত বিজ্ঞানের উন্নয়ন (কিছু বিজ্ঞানী ও আবিষ্কার): গ্যালিলিও: পড়ন্ত বস্তুর সূত্র, দূরবীক্ষণ যন্ত্রের উন্নতি। নিউটন: মহাকর্ষ সূত্র, গতির তিনটি সূত্র। আইনস্টাইন: আপেক্ষিকতার তত্ত্ব (E=mc²)। ম্যাক্স প্লাঙ্ক: কোয়ান্টাম তত্ত্ব। তাপমাত্রা (Temperature): বস্তুর তাপীয় অবস্থা। একক: সেলসিয়াস, কেলভিন, ফারেনহাইট। তাপ সঞ্চালন: পরিবহন (কঠিন পদার্থে), পরিচলন (তরল ও বায়বীয় পদার্থে), বিকিরণ (মাধ্যম ছাড়া)। সূর্য থেকে পৃথিবীতে তাপ আসে বিকিরণ পদ্ধতিতে। তাপগতিবিদ্যা (Thermodynamics): প্রথম সূত্র: শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, এক রূপ থেকে অন্য রূপে পরিবর্তিত হয়। দ্বিতীয় সূত্র: তাপ সর্বদা উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে প্রবাহিত হয়। উদাহরণ: বাষ্পীয় ইঞ্জিন, রেফ্রিজারেটর। প্রথম সূত্র: শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, এক রূপ থেকে অন্য রূপে পরিবর্তিত হয়। দ্বিতীয় সূত্র: তাপ সর্বদা উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে প্রবাহিত হয়। তরঙ্গ (Wave): মাধ্যমের কণার স্থানান্তর না ঘটিয়ে শক্তির স্থানান্তর। অনুপ্রস্থ তরঙ্গ (Transverse Wave): কণার কম্পন তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সাথে সমকোণে থাকে। উদাহরণ: আলোক তরঙ্গ, পানির ঢেউ। অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ (Longitudinal Wave): কণার কম্পন তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সমান্তরালে থাকে। উদাহরণ: শব্দ তরঙ্গ। অনুপ্রস্থ তরঙ্গ (Transverse Wave): কণার কম্পন তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সাথে সমকোণে থাকে। উদাহরণ: আলোক তরঙ্গ, পানির ঢেউ। অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ (Longitudinal Wave): কণার কম্পন তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সমান্তরালে থাকে। উদাহরণ: শব্দ তরঙ্গ। শব্দ (Sound): বস্তুর কম্পনের ফলে সৃষ্ট এক প্রকার শক্তি। শ্রাব্যতার পাল্লা: ২০ হার্জ থেকে ২০,০০০ হার্জ। শব্দোত্তর তরঙ্গ (Ultrasonic): ২০,০০০ হার্জের বেশি। বাদুড় পথ চলতে এটি ব্যবহার করে। শব্দেতর তরঙ্গ (Infrasonic): ২০ হার্জের কম। শব্দের বেগ: কঠিন মাধ্যমে সবচেয়ে বেশি, তরলে তার চেয়ে কম এবং বায়বীয় মাধ্যমে সবচেয়ে কম। শব্দোত্তর তরঙ্গ (Ultrasonic): ২০,০০০ হার্জের বেশি। বাদুড় পথ চলতে এটি ব্যবহার করে। শব্দের বেগ: কঠিন মাধ্যমে সবচেয়ে বেশি, তরলে তার চেয়ে কম এবং বায়বীয় মাধ্যমে সবচেয়ে কম। আলোর প্রকৃতি: আলো এক প্রকার শক্তি এবং তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ। এর দ্বৈত ধর্ম রয়েছে (কণা ও তরঙ্গ)। আলোর ধর্ম: প্রতিফলন, প্রতিসরণ, বিচ্ছুরণ, ব্যতিচার, অপবর্তন, সমবর্তন। প্রতিফলন: আয়না, পেরিস্কোপ। প্রতিসরণ: লেন্স, প্রিজম, পানিতে কাঠি বাঁকা দেখা। বিচ্ছুরণ: প্রিজমের মাধ্যমে সাদা আলোর সাতটি রঙে (বেনীআসহকলা) বিভক্ত হওয়া। রংধনু আলোর বিচ্ছুরণের প্রাকৃতিক উদাহরণ। বিচ্ছুরণ: প্রিজমের মাধ্যমে সাদা আলোর সাতটি রঙে (বেনীআসহকলা) বিভক্ত হওয়া। রংধনু আলোর বিচ্ছুরণের প্রাকৃতিক উদাহরণ। আলোক যন্ত্রপাতি (Optical Instruments): চশমা: উত্তল লেন্স (দূরদৃষ্টির ত্রুটি) ও অবতল লেন্স (হ্রস্বদৃষ্টির ত্রুটি) ব্যবহৃত হয়। ক্যামেরা: উত্তল লেন্স ব্যবহৃত হয়। অণুবীক্ষণ যন্ত্র (Microscope): ছোট বস্তুকে বড় করে দেখায়। দূরবীক্ষণ যন্ত্র (Telescope): দূরের বস্তু দেখতে ব্যবহৃত হয়। চশমা: উত্তল লেন্স (দূরদৃষ্টির ত্রুটি) ও অবতল লেন্স (হ্রস্বদৃষ্টির ত্রুটি) ব্যবহৃত হয়। স্থির তড়িৎ (Static Electricity): দুটি বস্তুর ঘর্ষণের ফলে উৎপন্ন যে তড়িৎ উৎপন্ন স্থানেই আবদ্ধ থাকে। উদাহরণ: শীতকালে চিরুনি দিয়ে চুল আঁচড়ানোর পর তা কাগজের টুকরাকে আকর্ষণ করে। চল তড়িৎ (Current Electricity): পরিবাহীর মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনের প্রবাহ। একক: তড়িৎ প্রবাহ (অ্যাম্পিয়ার), বিভব পার্থক্য (ভোল্ট), রোধ (ওহম)। ওহমের সূত্র: V = IR বর্তনী (Circuit): শ্রেণী বর্তনী ও সমান্তরাল বর্তনী। বাসাবাড়িতে সমান্তরাল বর্তনী ব্যবহৃত হয়। ফিউজ: নিরাপত্তা যন্ত্র, যা অতিরিক্ত তড়িৎ প্রবাহে গলে গিয়ে বর্তনী বিচ্ছিন্ন করে। বর্তনী (Circuit): শ্রেণী বর্তনী ও সমান্তরাল বর্তনী। বাসাবাড়িতে সমান্তরাল বর্তনী ব্যবহৃত হয়। ফিউজ: নিরাপত্তা যন্ত্র, যা অতিরিক্ত তড়িৎ প্রবাহে গলে গিয়ে বর্তনী বিচ্ছিন্ন করে। চৌম্বকত্ব (Magnetism): চৌম্বকের আকর্ষণ ও দিকনির্দেশক ধর্ম। চৌম্বকের সমমেরু পরস্পরকে বিকর্ষণ করে এবং বিপরীত মেরু আকর্ষণ করে। তড়িৎ চৌম্বক (Electromagnetism): তড়িৎ প্রবাহের ফলে চৌম্বক ক্ষেত্রের সৃষ্টি হয়। ব্যবহার: বৈদ্যুতিক ঘণ্টা, মোটর, জেনারেটর, ট্রান্সফরমার। মোটর: বিদ্যুৎ শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। জেনারেটর/ডায়নামো: যান্ত্রিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। ইলেকট্রনিক্স (Electronics): অর্ধপরিবাহী (Semiconductor) পদার্থের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রন প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ সম্পর্কিত বিজ্ঞান। অর্ধপরিবাহী: সিলিকন (Si), জার্মেনিয়াম (Ge)। যন্ত্রাংশ: ডায়োড, ট্রানজিস্টর, আইসি (IC - Integrated Circuit)। ট্রানজিস্টর বিবর্ধক ও সুইচ হিসেবে কাজ করে। ব্যবহার: কম্পিউটার, মোবাইল ফোন, টেলিভিশন, রেডিও। যন্ত্রাংশ: ডায়োড, ট্রানজিস্টর, আইসি (IC - Integrated Circuit)। ট্রানজিস্টর বিবর্ধক ও সুইচ হিসেবে কাজ করে। ট্রান্সফরমার (Transformer): কাজ: এটি পর্যায়বৃত্ত উচ্চ বিভবকে নিম্ন বিভবে বা নিম্ন বিভবকে উচ্চ বিভবে রূপান্তরিত করে। প্রকারভেদ: স্টেপ-আপ (উচ্চধাপী) ও স্টেপ-ডাউন (নিম্নধাপী)। কাজ: এটি পর্যায়বৃত্ত উচ্চ বিভবকে নিম্ন বিভবে বা নিম্ন বিভবকে উচ্চ বিভবে রূপান্তরিত করে। বিংশ শতাব্দীর শুরুতে চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের ধারণা বদলে দিয়ে আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সূচনা হয়। আপেক্ষিকতার তত্ত্ব (Theory of Relativity): প্রবক্তা: আলবার্ট আইনস্টাইন। মূল ধারণা: স্থান, কাল এবং ভর ধ্রুব নয়, বরং পর্যবেক্ষকের গতির উপর নির্ভরশীল। বিখ্যাত সমীকরণ: E = mc² (ভর ও শক্তির সম্পর্ক)। কোয়ান্টাম মেকানিক্স (Quantum Mechanics): প্রবক্তা: ম্যাক্স প্লাঙ্ক, আইনস্টাইন, বোর, শ্রোডিঙ্গার, হাইজেনবার্গ। মূল ধারণা: অতি ক্ষুদ্র কণার (যেমন: ইলেকট্রন, ফোটন) আচরণ ব্যাখ্যা করে। শক্তি অবিচ্ছিন্ন নয়, বরং প্যাকেট বা 'কোয়ান্টা' আকারে নির্গত বা শোষিত হয়। মূল ধারণা: অতি ক্ষুদ্র কণার (যেমন: ইলেকট্রন, ফোটন) আচরণ ব্যাখ্যা করে। শক্তি অবিচ্ছিন্ন নয়, বরং প্যাকেট বা 'কোয়ান্টা' আকারে নির্গত বা শোষিত হয়। তেজস্ক্রিয়তা (Radioactivity): সংজ্ঞা: কিছু ভারী মৌলের নিউক্লিয়াস থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে আলফা (α), বিটা (β) ও গামা (γ) রশ্মি নির্গমনের ঘটনা। আবিষ্কারক: হেনরি বেকেরেল। তেজস্ক্রিয় মৌল: ইউরেনিয়াম, রেডিয়াম, পলোনিয়াম, থোরিয়াম। ব্যবহার: ক্যান্সার চিকিৎসায় (কোবাল্ট-৬০), বয়স নির্ধারণে (কার্বন-১৪ ডেটিং), পারমাণবিক বিদ্যুৎ উৎপাদনে। সংজ্ঞা: কিছু ভারী মৌলের নিউক্লিয়াস থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে আলফা (α), বিটা (β) ও গামা (γ) রশ্মি নির্গমনের ঘটনা। ব্যবহার: ক্যান্সার চিকিৎসায় (কোবাল্ট-৬০), বয়স নির্ধারণে (কার্বন-১৪ ডেটিং), পারমাণবিক বিদ্যুৎ উৎপাদনে। এক্স-রে (X-ray): সংজ্ঞা: উচ্চ ভেদন ক্ষমতা সম্পন্ন তড়িৎ চৌম্বকীয় বিকিরণ। আবিষ্কারক: উইলহেম রন্টজেন। ব্যবহার: চিকিৎসা ক্ষেত্রে ভাঙা হাড়ের ছবি তুলতে, সিটি স্ক্যান, নিরাপত্তা ব্যবস্থায় ব্যাগ পরীক্ষা করতে। ব্যবহার: চিকিৎসা ক্ষেত্রে ভাঙা হাড়ের ছবি তুলতে, সিটি স্ক্যান, নিরাপত্তা ব্যবস্থায় ব্যাগ পরীক্ষা করতে। শক্তির উৎস: অনবায়নযোগ্য (Non-renewable): জীবাশ্ম জ্বালানি (কয়লা, তেল, প্রাকৃতিক গ্যাস), পারমাণবিক শক্তি। এগুলোর মজুদ সীমিত। নবায়নযোগ্য (Renewable): সৌরশক্তি, বায়ুশক্তি, জলবিদ্যুৎ, বায়োমাস, ভূ-তাপীয় শক্তি। এগুলোর উৎস অফুরন্ত। অনবায়নযোগ্য (Non-renewable): জীবাশ্ম জ্বালানি (কয়লা, তেল, প্রাকৃতিক গ্যাস), পারমাণবিক শক্তি। এগুলোর মজুদ সীমিত। নবায়নযোগ্য (Renewable): সৌরশক্তি, বায়ুশক্তি, জলবিদ্যুৎ, বায়োমাস, ভূ-তাপীয় শক্তি। এগুলোর উৎস অফুরন্ত। শক্তির রূপান্তর (Transformation of Energy): বৈদ্যুতিক জেনারেটর: যান্ত্রিক শক্তি → বিদ্যুৎ শক্তি। বৈদ্যুতিক মোটর: বিদ্যুৎ শক্তি → যান্ত্রিক শক্তি। বৈদ্যুতিক বাতি: বিদ্যুৎ শক্তি → আলোক ও তাপ শক্তি। সৌর কোষ (Solar Cell): সৌরশক্তি → বিদ্যুৎ শক্তি। পারমাণবিক শক্তি: পদ্ধতি: নিউক্লিয়ার ফিশন (একটি ভারী নিউক্লিয়াসকে ভাঙা) প্রক্রিয়ায় বিপুল শক্তি উৎপন্ন হয়। ব্যবহার: বিদ্যুৎ উৎপাদন (রূপপুর পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র), পারমাণবিক বোমা। পদ্ধতি: নিউক্লিয়ার ফিশন (একটি ভারী নিউক্লিয়াসকে ভাঙা) প্রক্রিয়ায় বিপুল শক্তি উৎপন্ন হয়। এখানে ভৌত বিজ্ঞানের বিভিন্ন শাখা—যেমন পদার্থের গঠন ও ধর্ম, রসায়ন, পদার্থবিজ্ঞান, তড়িৎ ও চৌম্বকত্ব এবং আধুনিক বিজ্ঞানের উপর ভিত্তি করে বিসিএস প্রিলিমিনারি পরীক্ষার উপযোগী গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন ও উত্তর সংকলিত হলো। নিজের প্রস্তুতি যাচাই করার জন্য প্রশ্নগুলো অনুশীলন করুন।