11 Enghraifft o Donnau Golau
Rhowch sylw i'r datganiadau canlynol:
(1) Amnewid y grid gyda grid sydd â nifer fwy o linellau fesul milimetr.
(2) Golau sy'n disgyn o las i felyn
(3) Newidiwch y golau a allyrrir o goch i wyrdd
(4) Symudwch y sgrin yn agosach at y grid
Yr hyn sydd wedi'i gynnwys yn yr ymdrech i gynyddu lled y band llachar yn yr arbrawf grat diffractiad yw...
Trafodaeth
Fformiwla ymyrraeth hollt dwbl (ymyrraeth adeiladol):
Mae lled yr hollt (d) yn fach iawn o'i gymharu â'r pellter rhwng yr hollt a'r sgrin (L) fel bod yr ongl yn fach iawn. Mae'r ongl mor fach fel bod gwerth sin θ yn agos at y tangiad θ.
sin θ ≈ tan θ = y / L
Gwybodaeth:
y = lled y band llachar, n = trefn, λ = tonfedd, L = pellter rhwng y grat a'r sgrin, d = lled yr hollt.
d = 1 / (4000 llinell / cm) = 0,00025 cm
(1) Amnewid y grid gyda grid sydd â nifer fwy o linellau fesul milimetr.
Enghraifft:
d = 1 / (1000 llinell / cm) = 0,001 cm
d = 1 / (2000 llinell / cm) = 0,0005 cm
d = 1 / (3000 llinell / cm) = 0,0003 cm
d = 1 / (4000 llinell / cm) = 0,00025 cm
Yn seiliedig ar y cyfrifiad hwn, os yw nifer y llinellau fesul milimetr yn fwy, yna mae lled yr hollt (d) yn llai. Yn seiliedig ar y fformiwla uchod, os yw lled yr hollt (d) yn llai, yna mae lled y band llachar (y) yn fwy.
Mae'r datganiad hwn yn wir.
(2) Golau sy'n disgyn o las i felyn
Mae gan olau glas amledd mwy na golau melyn, i'r gwrthwyneb
Mae gan olau glas donfedd lai na golau melyn.
Os yw golau'n cael ei ostwng o las i felyn, yna mae'r donfedd yn mynd yn fwy.
Yn seiliedig ar y fformiwla uchod, os yw'r donfedd yn fwy, mae lled y band llachar (y) yn fwy.
Mae'r datganiad hwn yn wir.
(3) Newidiwch y golau a allyrrir o goch i wyrdd
Mae gan olau coch amledd is na golau gwyrdd, i'r gwrthwyneb
Mae gan olau coch donfedd hirach na golau melyn.
Os yw golau'n cael ei ollwng o goch i wyrdd, yna mae'r donfedd yn mynd yn llai.
Yn seiliedig ar y fformiwla uchod, os yw'r donfedd yn llai, mae lled y band llachar (y) yn llai.
Mae'r datganiad hwn yn anghywir.
(4) Symudwch y sgrin yn agosach at y grid
Mae symud y sgrin yn agosach at y grid yn golygu lleihau L. Yn seiliedig ar y fformiwla uchod, os yw'r pellter rhwng y grid a'r sgrin (L) yn llai, mae lled y band llachar (y) yn llai.
Mae'r datganiad hwn yn anghywir.
2. Diffreithiant golau
Mewn arbrawf diffractiad golau gan ddefnyddio grat 4.500 llinell.cm -1 , ar sgrin wedi'i gosod bellter L o'r grat, mae pellter y band llachar ail-drefn yn 1 mm. Os caiff y grat a ddefnyddir ei ddisodli gan grat arall sydd â 5.400 llinell.cm -1 , yna mae pellter y band llachar ail-drefn a fesurir o'r band llachar canolog yn...
A. 0,6 mm
B. 0,9 mm
Tua 1,2 mm
D. 1,6 mm
E. 2,2 mm
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
d 1 = 1 / (4500 llinell / cm) = 1/4500 cm
n 1 = 2
y 1 = 1 mm = 0,1 cm
d 2 = 1 / (5400 llinell / cm) = 1/ 5400 cm
n 2 = 2
Gofynnwyd: y 2
Ateb:
Fformiwla ymyrraeth hollt dwbl (ymyrraeth adeiladol):
d sin θ = n λ
Mae lled yr hollt yn fach iawn o'i gymharu â'r pellter rhwng yr hollt a'r sgrin felly mae'r ongl yn fach iawn. Mae'r ongl mor fach fel bod gwerth sin theta yn agos at theta tangiad.
sin θ ≈ tan θ = y / L
d sin θ = n λ
d (y / L) = n λ
dy = n λ L
Gwybodaeth:
d = lled yr hollt, y = pellter rhwng y golau canolog a'r golau o'r nfed drefn, n = trefn, λ = tonfedd, L = pellter rhwng y grat a'r sgrin.
Arbrawf 1:
d²y² = n²λL
(1/4500)(0,1) = (2) λ L
0,1 / 4500 = (2) λ L
0,1 / (2)(4500) = λ L
0,1 / 9000 = λ L
Arbrawf 2:
d²y² = n²λL
(1/5400)(y² ) = (2) λL
y² / 5400 = (2) λL
y² / ( 2)(5400) = λL
y² / 10.800 = λL
Mae tonfedd y golau (λ) a ddefnyddir yr un fath ac mae'r pellter rhwng y grat a'r sgrin (L) yr un fath hefyd.
λ L = λ L
0,1 / 9000 = y² / 10.800
(0,1)(10.800) = ( y² )(9000)
1080 = y² ( 9000)
y² = 1080 / 9000
y² = 0,12 cm
y² = 1,2 mm
Yr ateb cywir yw C.
Ymyrraeth Golau
3. Mae dau hollt gul sydd wedi'u gwahanu gan bellter o 2 mm wedi'u goleuo'n berpendicwlar. Ar sgrin 1 metr o'r holltau, mae pedwaredd llinell ddisglair yn cael ei ffurfio, wedi'i lleoli 1 mm o'r llinell ddisglair ganolog. Tonfedd y golau a ddefnyddir yw…
A. 24 x 10 -6 m
B. 8,0 x 10-6 m
C. 3,7 x 10-6 m
D. 2,0 x 10-6 m
D. 0,5 x 10 -6 m
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Pellter rhwng holltau (d) = 2 mm = 2 x 10 -3 metr
Trefn (n) = 4
Pellter rhwng y sgrin a'r bwlch (l) = 1 metr
Pellter y 4ed llinell lachar o'r llinell lachar ganolog (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 metr = 10 -3 metr
Cwestiwn: Tonfedd golau ( λ)
Ateb:
Fformiwla ymyrraeth hollt dwbl (ymyrraeth adeiladol):
d sin θ = n λ
Mae'r pellter rhwng y holltau yn llai na'r pellter rhwng y holltau a'r sgrin fel bod yr ongl yn fach iawn. Mae'r ongl yn fach iawn fel bod gwerth sin θ yn agos at ta ngen θ.
Tonfedd golau ( λ):
Yr ateb cywir yw E.
4. Yn arbrawf Young, defnyddiwyd dau hollt cul, pob un 3 mm ar wahân, a gosodwyd sgrin 1 m o'r holltau. Os cynhyrchir y chweched golau ar bellter o 1 mm o'r golau canolog, yna tonfedd y golau a ddefnyddir yw...
A. 0,5 x 10-6 m
B. 2,0 x 10-6 m
C. 3,7 x 10-6 m
D. 8,0 x 10-6 m
D. 24 x 10 -6 m
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Pellter rhwng holltau (d) = 3 mm = 3 x 10 -3 metr
Trefn (n) = 6
Pellter rhwng y sgrin a'r bwlch (l) = 1 metr
Pellter y 6ed llinell lachar o'r llinell lachar ganolog (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 metr = 10 -3 metr
Cwestiwn: Tonfedd golau ( λ)
Ateb:
Tonfedd golau ( λ):
Yr ateb cywir yw A.
Nodweddion Tonnau Golau
5. Nodweddion tonnau:
(1) ffurf tonnau hydredol
(2) gall blygu
(3) gall ymyrryd
(4) gellir ei bolareiddio
(5) mae ei ymlediad yn gofyn am gyfrwng
Y datganiad uchod sy'n nodwedd o donnau golau yw'r nifer…
A. (1), (2) a (3)
B. (1), (2) a (4)
C. (1), (3) a (5)
D. (2), (3) a (4)
E. (2), (2) a (5)
Trafodaeth
Yr ateb cywir yw D.
6. Cwestiwn Rhif 29 Arholiad Cenedlaethol Ffiseg SMA/MA 2015/2016
Rhowch sylw i'r datganiad canlynol!
(1) Gall ymyrryd
(2) Profi polareiddio
(3) Profi diffractiad
(4) Ymlusgo heb gyfrwng
(5) Gellir ei adlewyrchu
Y datganiad cywir uchod am briodweddau tonnau sain yw...
A. (1), (2), a (3)
B. (1), (3), a (5)
C. (1), (4), a (5)
D. (2), (3), a (4)
E. (3), (4), a (5)
Trafodaeth
(2) Mae tonnau traws yn profi polareiddio. Tonnau hydredol yw tonnau sain.
(4) Tonnau electromagnetig yn unig yw tonnau sy'n lluosogi heb gyfrwng, tonnau mecanyddol yw tonnau sain sydd angen cyfrwng i lluosogi.
Yr ateb cywir yw B.
Gratio Diffractiad
7. Mae gan grat diffractiad 4.000 o linellau fesul cm. Mae golau monocromatig yn cael ei ddisgleirio ar y grat ac yn cynhyrchu llinell ddisglair ail-drefn. Os yw'r ongl gwyriad yn 30 ° , yna tonfedd y golau yw… (1 Å = 10 -10 m)
A. 8.000 Å
B. 6.250 Å
C. 5.000 Å
D. 4.500 Å
Dwyrain 4.000 Å
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Cysonyn y dellt (d) = 1 / (4000 o linellau / cm) = 0,00025 cm = 2,5 x 10-4 cm = 2,5 x 10-6 metr
Trefn (n) = 2
sin 30 o = 0,5
1 Å = 10 -10 m
Cwestiwn: Tonfedd golau (λ)
Ateb:
Yr ateb cywir yw B.
8. Mae trawst o olau monocromatig gyda thonfedd o 2.5 10-7 m yn taro grat sy'n cynnwys 10.000 o grafiadau/cm. Beth yw'r ongl ar gyfer y llinell ddisglair ail drefn?
A. 30 o
B. 37 o
C. 45 o
D. 53 o
D. 60 o
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Cysonyn y dellt (d) = 1 / (10.000 o linellau / cm) = 0,0001 cm = 1 x 10-4 cm = 1 x 10-6 metr
Trefn (n) = 2
Tonfedd golau (λ) = 2,5 x 10-7 metr
Gofynnwyd: Ongl (θ)
Ateb:
Yr ateb cywir yw A.
9. Ymyrraeth hollt dwbl
Mae trawst o olau melyn yn cael ei ollwng ar ddau hollt, gan achosi ymyrraeth weladwy ar y sgrin. O'r datganiad canlynol:
(1) Bydd y band llachar yn lledu os caiff golau melyn ei ddisodli gan las
(2) Bydd y band llachar yn lledu os bydd y pellter rhwng y holltau yn cael ei leihau.
( 3) Po bellaf o'r golau canolog, y lleiaf yw'r dwyster.
(4) po bellaf o'r golau canolog y mae'r dwyster yn aros yn gyson.
Y datganiad cywir yw…
A. (1), (3) a (4)
B. (1) a (3) yn unig
C. (1) a (4) yn unig
D. (2) a (3) yn unig
E. (2) a (4) yn unig
Trafodaeth
Mae'r pellter rhwng y holltau yn llai na'r pellter rhwng y holltau a'r sgrin fel bod yr ongl yn fach iawn. Mae'r ongl yn fach iawn fel bod gwerth sin θ yn agos at ta ngen θ.
Fformiwla ymyrraeth hollt dwbl (ymyrraeth adeiladol)
Gwybodaeth:
d = pellter rhwng yr holltau, y = pellter yr nfed llinell lachar o'r llinell lachar ganolog, l = pellter rhwng y sgrin a'r hollt, n = trefn, λ = tonfedd p y golau.
(1) Bydd y band llachar yn lledu os caiff golau melyn ei ddisodli gan las
Yn seiliedig ar y fformiwla hon, mae nifer y llinellau llachar (n) mewn cyfrannedd gwrthdro â'r donfedd ( λ). Os yw'r donfedd yn llai, mae nifer y llinellau llachar (n) yn fwy. Mae gan olau melyn donfedd hirach (amledd is) na golau glas. Os caiff golau melyn ei ddisodli gan olau glas, mae'r donfedd yn llai, felly mae nifer y llinellau llachar (n) yn fwy.
Mae'r datganiad hwn yn wir.
(2) Bydd y band llachar yn lledu os bydd y pellter rhwng y holltau yn cael ei leihau.
Yn seiliedig ar y fformiwla uchod, mae'r pellter rhwng yr holltau (d) yn gymesur yn uniongyrchol â nifer y llinellau llachar (n). Os caiff y pellter rhwng yr holltau ei leihau, bydd nifer y llinellau llachar (n) yn lleihau.
Mae'r datganiad hwn yn anghywir.
(3) Po bellaf o'r golau canolog, y lleiaf yw'r dwyster.
Mae dwyster yn gysylltiedig â lefel y disgleirdeb. Mae dwyster mewn cyfrannedd gwrthdro â phellter; po fwyaf yw'r pellter, yr isaf yw'r dwyster (y mwyaf pylu yw'r golau).
Mae'r datganiad hwn yn wir.
(4) Po bellaf o'r golau canolog, y dwyster sy'n aros yn gyson.
Mae'r datganiad hwn yn anghywir.
Yr ateb cywir yw B.
10. Mae trawst o olau monocromatig gyda thonfedd o 5.10 -7 m wedi'i gyfeirio'n berpendicwlar i'r grat. Os yw'r pellter rhwng y sgrin a'r grat yn 2 m ac mae golau trydydd drefn yn digwydd ar y sgrin ar bellter o 150 cm o'r golau canolog, yna'r pellter rhwng yr holltau yw….
- 4.10-6 m
- 3.10-6 m
- 2.10-6 m
- 3.10-7 m
- 2.10-7 m
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Tonfedd (λ) = 5 x 10-7 mesurydd
l = 2 fetr
n = 3
y = 150 cm = 1,5 metr
Gofynnwyd: cysonyn dellt
Ateb:
pechod θ ≈ tan θ = y / l = 1,5 / 2 = 0,75 = 75 x 10 -2
Pellter rhwng bylchau:
d sin θ = n λ
d (75.10-2) = (3)(5.10-7)
d (75.10-2) =15.10-7
d = (15.10-7) / (75.10-2)
d = (15/75).10-5
d = (1/5)(10-5) metrau
d = (0,2)(10-5) metrau
d = 2.10-6 mesurydd
Yr ateb cywir yw C.
11. Mae trawst o olau monocromatig â thonfedd o 500 nm (1 nano = 10-9 ) yn taro'n berpendicwlar i'r grat . Os yw'r pedwerydd golau yn ffurfio ongl gwyriad o 30 ° , nifer y llinellau fesul cm o'r grat yw….
- 3000
- 2500
- 1250
- 1000
- 250
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Tonfedd (λ) = 500.10-9 metrau = 5.10-7 mesurydd
θ = 30o
n = 4
Gofynnwyd: nifer y llinellau fesul cm o grid
Ateb:
Pellter rhwng bylchau:
d sin θ = n λ
d (pechod 30o) = (4)(5.10-7)
d (0,5) = 20.10-7
d = (20.10-7) /0,5
d = 40.10-7
d = 4.10-6 mesurydd
Nifer y llinellau fesul cm o grid:
x = 1 / 4.10-6 mesurydd
x = 0,25.106 llinell / mesurydd
x = 0,25.106 llinell / 102 cm
x = 0,25.104 llinell / cm
x = 25.102 llinell / cm
x = 2500 llinell / cm
Yr ateb cywir yw B.
Ffynhonnell y Cwestiwn:
2015/2016 SMA/MA Ffiseg Cwestiynau'r Cenhedloedd Unedig
