৫০তম BCS — শব্দ, আলো ও তাপ (Microwave Heating)

এই পরীক্ষায় এই টপিক থেকে ১টি প্রশ্ন।

---

প্রশ্ন ১৮০: মাইক্রোওয়েভ ওভেনের কার্যনীতি?

বিকল্প: (ক) তাপ বিকিরণ ও পরিবহন • (খ) ইনফ্রারেড বিকিরণ • (গ) পানির ইভাকশন হিটিং • (ঘ) ঘর্ষণের কারণে ডাই-ইলেকট্রিক হিটিং ✓

এক লাইনে

মাইক্রোওয়েভ (~২.৪৫ GHz) → খাদ্যের water molecules দ্রুত rotate/oscillate → molecular friction → তাপ (Dielectric Heating)।

Dielectric Heating — কীভাবে কাজ করে

1. Magnetron tube থেকে ২.৪৫ GHz মাইক্রোওয়েভ উৎপন্ন
2. Wave-গুলো oven cavity-তে ছড়িয়ে পড়ে (mirror-coated walls থেকে reflection)
3. খাদ্যের ভেতর polar molecules (H₂O, fats) দ্রুত alignment বদলায় (~২.৪ বিলিয়ন বার/সেকেন্ড)
4. Molecular friction → heat → 'inside out' cooking

বিভিন্ন Heating Methods

পদ্ধতি	উদাহরণ	নীতি
Conduction	পাত্রে রান্না	molecule-to-molecule direct heat
Convection	oven baking, boiling water	fluid (air/water) circulation
Radiation	sun, grill, IR heater	electromagnetic wave
Induction	induction cooktop	electromagnetic induction → eddy currents
Dielectric	microwave oven	polar molecule rotation

EM Spectrum — Wavelength অনুযায়ী

Band	Wavelength	উদাহরণ ব্যবহার
Gamma rays	< 0.01 nm	cancer treatment, sterilization
X-rays	0.01–10 nm	medical imaging
UV	10–400 nm	sterilization, Vitamin D synthesis
Visible light	400–700 nm	human eye
Infrared	700 nm – 1 mm	thermal imaging, TV remote
Microwave	1 mm – 1 m	oven, radar, Wi-Fi, cellular
Radio waves	> 1 m	broadcasting, communication

শব্দ (Sound) — মূল তথ্য

তথ্য	মান
Speed of sound (air, 20°C)	~৩৪৩ m/s
Speed of sound (water)	~১৪৮২ m/s
Speed of sound (steel)	~৫১২০ m/s
Audible frequency (human)	২০ Hz – ২০ kHz
Infrasound	< ২০ Hz
Ultrasound	> ২০ kHz
Sound intensity unit	Decibel (dB)

আলো (Light) — মূল তথ্য

তথ্য	মান
Speed of light (vacuum)	৩ × ১০⁸ m/s
Speed of light (water)	~২.২৫ × ১০⁸ m/s
Visible wavelength range	৪০০–৭০০ nm
Color order (VIBGYOR)	Violet (smallest) → Red (largest)
Refractive index of water	১.৩৩
Refractive index of glass	~১.৫

তাপ (Heat) — মূল ধারণা

ধারণা	বিবরণ
Temperature scales	Celsius, Fahrenheit, Kelvin
°C → °F	(°C × 9/5) + 32
°C → K	°C + 273.15
Absolute zero	0 K = –273.15°C
Specific heat (water)	৪.১৮৬ J/g·°C (high)
Latent heat of fusion (ice)	৩৩৪ J/g
Latent heat of vaporization (water)	২২৬০ J/g

পরীক্ষার শর্টকাট

• Microwave → Dielectric heating (water molecules rotate)
• EM Spectrum: γ < X < UV < Visible < IR < Microwave < Radio (বাড়তি wavelength)
• শব্দ পানিতে বাতাসের চেয়ে দ্রুত
• আলোর বেগ vacuum-এ সর্বোচ্চ

---

টপিকটি গভীরে শিখুন

শব্দ, আলো ও তাপ — মূল লেকচার শিট — শব্দের প্রকৃতি (longitudinal wave, Doppler effect), শব্দের গতি বিভিন্ন মাধ্যমে, ultrasonography ও SONAR; আলোর প্রতিফলন/প্রতিসরণ/বিচ্ছুরণ/অপবর্তন, লেন্স ও আয়না, color theory; তাপ ও তাপমাত্রা পার্থক্য, calorimetry, latent heat, heat transfer (Conduction/Convection/Radiation/Dielectric/Induction), Electromagnetic Spectrum-এর পূর্ণাঙ্গ আলোচনা।