भौतिक अप्टिक्स प्रकाश तरंग सूत्र

भौतिक अप्टिक्समा प्रकाश तरंगहरूका लागि प्रश्नहरू र सूत्रहरूको उदाहरणहरू

प्रकाशका विशेषताहरू

१. प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग हो, त्यसैले प्रकाश...

A. प्रतिबिम्ब अनुभव गर्दैन
B. अपवर्तन अनुभव गर्दैन
C. प्रसार माध्यमको आवश्यकता पर्दैन
D. यसको प्रसारमा ऊर्जा बोक्दैन

छलफल
प्रकाश एक तरंग हो, त्यसैले, यसले अन्य तरंगहरू जस्तै यसको प्रसारणको क्रममा परावर्तन, अपवर्तन र ऊर्जा बोक्छ। प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग हो, त्यसैले यसलाई प्रसारणको लागि माध्यमको आवश्यकता पर्दैन।
सही उत्तर C हो।

२. निम्न कथनमा ध्यान दिनुहोस्:
१. प्रकाश सिधा रेखामा सर्छ
२. प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग हो
३. प्रकाश अवशोषित गर्न सकिन्छ
४. प्रकाशले विद्युतीय चार्ज बोक्छ
प्रकाशको गुणहरूको बारेमा सही कथन हो...

A. कथन १ मात्र
ख. कथन १ र २
C. कथन १, २ र ३
घ. सबै कथनहरू सत्य छन्

छलफल
१. प्रकाश सिधा रेखामा सर्छ।
यो कथन सत्य हो किनभने प्रकाश अनुप्रस्थ तरंग जस्तै चल्छ, प्रकाशको बाटो एक सीधा रेखा हो। ज्यामितीय प्रकाशिकी (प्रकाशको परावर्तन र अपवर्तन) को विषयमा, प्रकाशलाई किरणको रूपमा चित्रण गरिएको छ जसको गतिको बाटो एक सीधा रेखा हो।
२. प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग हो:
यो कथन सत्य हो किनभने प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग हो, जहाँ प्रकाशको प्रसारणको लागि माध्यमको आवश्यकता पर्दैन।
३. प्रकाश अवशोषित गर्न सकिन्छ:
यो कथन सत्य हो। प्रकाश एक प्रकारको विद्युत चुम्बकीय तरंग हो। यान्त्रिक र विद्युत चुम्बकीय दुवै प्रकारका सबै तरंगहरूले एक स्थानबाट अर्को स्थानमा यात्रा गर्दा ऊर्जा बोक्छन्। त्यसकारण, प्रकाशको केही ऊर्जा यो जाने माध्यमद्वारा अवशोषित गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, जब प्रकाश समतल ऐना तर्फ यात्रा गर्छ, धेरैजसो प्रकाश परावर्तित हुन्छ, तर सानो भाग ऐनाले अवशोषित गर्छ।
४. प्रकाशले विद्युतीय चार्ज बोक्छ:
यो कथन गलत छ। प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग हो, र विद्युत चुम्बकीय तरंगहरू विद्युत र चुम्बकीय क्षेत्रहरूको दोलनद्वारा उत्पादन गरिन्छ। विद्युत चुम्बकीय तरंगहरू विद्युतीय चार्जहरूलाई गति दिएर उत्सर्जित हुन्छन्।
सही उत्तर C हो।

उत्तम प्रतिबिम्ब

३. दायाँपट्टिको तस्बिरले हीराको गहना भएको पत्थर देखाउँछ जुन धेरै महँगो छ किनभने हीराले परावर्तित गर्ने प्रकाश धेरै चम्किलो हुन्छ। यो घटना ... को कारणले भएको हो।
A. पूर्ण अपवर्तन जहाँ प्रकाश कम घना माध्यमबाट घना माध्यममा प्रवेश गर्छ
B. पूर्ण अपवर्तन जहाँ घटना कोण सीमा कोण भन्दा सानो हुन्छ
C. पूर्ण परावर्तन जहाँ प्रकाश कम घना माध्यमबाट घना माध्यममा आउँछ
D. पूर्ण परावर्तन जहाँ घटनाको कोण सीमा कोण भन्दा ठूलो हुन्छ
छलफल
प्रकाश फैलावट र पूर्ण परावर्तनको कारणले हीराबाट प्रकाश चम्किरहेको देखिन्छ। उच्च अपवर्तन सूचकांक भएको माध्यमबाट कम अपवर्तन सूचकांक भएको माध्यममा प्रकाश सर्दा पूर्ण परावर्तन हुन्छ। उदाहरणका लागि, प्रकाश हीरा (उच्च अपवर्तन सूचकांक भएको) बाट हावामा (कम अपवर्तन सूचकांक भएको) सर्छ। यसलाई थप बुझ्नको लागि, तलको छवि जाँच गर्नुहोस्।

जब प्रकाश ठूलो अपवर्तन सूचकांक भएको माध्यमबाट सानो अपवर्तन सूचकांक भएको माध्यममा सर्छ, प्रकाश सामान्य भन्दा टाढा मोडिन्छ। यदि आवृत्ति कोण (i) ठूलो छ भने अपवर्तन कोण (r) ठूलो छ। निश्चित आवृत्ति कोणमा, अपवर्तन कोण 90o हुन्छ। अपवर्तन कोण 90o हुँदाको आवृत्ति कोणलाई क्रान्तिक कोण (θk) वा सीमा कोण भनिन्छ। यदि आवृत्ति कोण क्रान्तिक कोण वा सीमा कोण भन्दा ठूलो छ भने कुनै पनि प्रकाश अपवर्तित हुँदैन; सबै प्रकाश परावर्तित हुन्छ।
सही उत्तर D हो।

४. २०११ राष्ट्रिय विज्ञान ओलम्पियाडका लागि रिजेन्सी/शहर स्तर नम्बर ५६ मा जुनियर हाई स्कूलहरूका लागि प्रश्नहरू
निम्न घटना, जुन पूर्ण प्रतिबिम्बको लक्षण हो, त्यो हो...
A. इन्द्रेणी
ख. मृगतृष्णा
C. रंगीन ताल
घ. दृष्टिवैषम्य
छलफल
मृगजललाई पूर्ण परावर्तन घटना भनिन्छ किनभने यस प्रक्रियामा, हावाबाट आउने कुनै पनि प्रकाश सडकको सतहद्वारा अपवर्तित हुँदैन तर सबै प्रकाश सडकको सतहद्वारा परावर्तित भएको जस्तो देखिन्छ। मृगजलहरू हुन्छन् किनभने प्रकाश हावाको तहहरू मार्फत यात्रा गर्दछ जसमा हावाका यी तहहरूको फरक घनत्वका कारण फरक अपवर्तन सूचकहरू हुन्छन्। वास्तविकतामा, प्रकाश सडकको सतहद्वारा प्रतिबिम्बित हुँदैन तर फरक अपवर्तन सूचकहरू भएका हावाका तहहरूद्वारा अपवर्तित (झुकिएको) हुन्छ।
सही उत्तर B हो।

४. २०११ राष्ट्रिय विज्ञान ओलम्पियाडका लागि रिजेन्सी/शहर स्तर नम्बर ५६ मा जुनियर हाई स्कूलहरूका लागि प्रश्नहरू
गर्मीको दिनमा डामर सडकको सतहमा तेल चिप्लिएको दृश्य देख्नु मूलतः पूर्ण प्रतिबिम्ब घटना हो किनभने….
A. हावाको माथिल्लो तहको अपवर्तन सूचकांक तल्लो तहको भन्दा बढी हुन्छ।
B. हावाको माथिल्लो तहको अपवर्तन सूचकांक तल्लो तहको तुलनामा सानो हुन्छ।
ग. पानीका थोपाहरूले फरक-फरक कोणमा फरक-फरक रङहरू परावर्तन गर्छन्।
घ. पानीका थोपाहरूले फरक-फरक अपवर्तन कोणहरूमा फरक-फरक रङहरू अपवर्तन गर्छन्।
छलफल
गर्मीको दिनमा डामर सडकमा तेल चुहिने जस्तो दृश्य मृगतृष्णाको उदाहरण हो। मृगतृष्णा सडक नजिकैको हावा तह र माथिको हावा तह बीचको अपवर्तन सूचकांकमा भिन्नताको कारणले हुन्छ।
गर्मी दिनमा, सडकको सतहले आफ्नो माथिको हावालाई सिधै तताउँछ, जसले गर्दा सडकको सतहभन्दा माथिको हावाको तह माथिल्लो भागमा रहेको हावाको तहभन्दा बढी तातो हुन्छ। तातो हावाको तहले बढी आयतन विस्तार अनुभव गर्छ, जसले गर्दा यसलाई कम घना (कम घनत्व) बनाउँछ। यसको विपरीत, यसको माथि कम तातो हावाको तहले कम आयतन विस्तार अनुभव गर्छ, जसले गर्दा यसलाई घना (उच्च घनत्व) बनाउँछ। त्यसैले तल्लो हावाको तह कम घना हुन्छ, जबकि माथिल्लो हावाको तह घना हुन्छ।
तलको हावाको तह (सडकको सतह नजिक) कम घना भएकोले, प्रकाश यसबाट जाँदा छिटो सर्छ, जबकि माथिल्लो भागमा हावाको तह घना हुन्छ त्यसैले प्रकाश यसबाट जाँदा ढिलो सर्छ।
अपवर्तन सूचकांकको सूत्र यस प्रकार छ: n = c / v, जहाँ n अपवर्तन सूचकांक हो, c = भ्याकुममा प्रकाशको गति = स्थिरांक = ३ x १०⁸ m/s, v = माध्यममा प्रकाशको गति। यस सूत्रको आधारमा, c निश्चित गरिएको छ ताकि यदि v ठूलो भयो भने n सानो हुन्छ र यदि v घट्यो भने n ठूलो हुन्छ।
तल्लो हावा तह (ठूलो v) मा प्रकाश छिटो सर्छ जसले गर्दा तल्लो हावा तहको अपवर्तन सूचकांक (सानो n) कम हुन्छ भने माथिल्लो हावा तह (सानो v) मा प्रकाश ढिलो सर्छ जसले गर्दा माथिल्लो हावा तहको अपवर्तन सूचकांक (ठूलो n) बढी हुन्छ।
सही उत्तर A हो।

अपवर्तन सूचकांक

६. एउटा दृश्य प्रकाश किरणको हावामा तरंगदैर्ध्य ५१० एनएम हुन्छ। यदि प्रकाश किरण १.५ को अपवर्तन सूचकांक भएको माध्यममा प्रवेश गर्छ भने, यसको तरंगदैर्ध्य ... मा परिवर्तन हुन्छ।
A. ६८० एनएम
ख. ५१० एनएम
C. ३४० एनएम
घ. १७० एनएम
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
तरंगदैर्ध्य (λ) = ५१० एनएम = ५१० x १०^-9 मीटर
अपवर्तन सूचकांक (n) = १.५
प्रश्न: तरंगदैर्ध्य (λ) मा परिवर्तन हुन्छ...।
उत्तरहरू:

तरंगदैर्ध्य (λ) ३४० न्यानोमिटरमा परिवर्तन हुन्छ।
सही उत्तर C हो।

७. सफा पोखरीको समुन्द्रको पिँधमा एउटा माछा देखिन्छ, पोखरीको गहिराई २ मिटर छ, पोखरीको अपवर्तन सूचकांक ४/३ छ। यदि माछा पोखरीको सतहमा लगभग लम्ब देखिएको छ भने, माछा पोखरीको सतहबाट कति टाढा देखिन्छ?
A. पोखरीको सतहबाट १ मिटर
B. पोखरीको सतहबाट १.५ मिटर
C. पोखरीको सतहबाट २ मिटर
घ. पोखरीको सतहबाट २.६७ मिटर
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
पोखरीको अपवर्तन सूचकांक = ४/३
पोखरीको गहिराई = २ मिटर
प्रश्न: पोखरीको सतहबाट माछा कति टाढासम्म देख्न सकिन्छ?
उत्तरहरू:
स्पष्ट दूरी = १ : n (वास्तविक दूरी)
स्पष्ट दूरी = १ : ४/३ (२ मिटर)
स्पष्ट दूरी = १ x ३/४ (२ मिटर)
स्पष्ट दूरी = ३/४ (२ मिटर)
स्पष्ट दूरी = ६/४
स्पष्ट दूरी = १.५ मिटर
पोखरीको सतहबाट देखिने माछाको दूरी = १.५ मिटर
सही उत्तर B हो।

८. प्रकाश त्यस्तो च्यानलमा प्रसारित गर्न सकिन्छ जसको वातावरणको सापेक्षमा अपवर्तन सूचकांक... हो।
क. > १
ख. = १
ग. < १
घ = ०
छलफल
भ्याकुमको अपवर्तन सूचकांक = १.०००
माध्यमको अपवर्तन सूचकांक भ्याकुमको अपवर्तन सूचकांक भन्दा ठूलो हुन्छ।
सही उत्तर A हो।

प्रकाशको फैलावट

९. फैलावटको कोण भनेको दुई रङका मोनोक्रोमेटिक प्रकाश बीचको कोण हो जुन ... को घटनामा हुन्छ।
A. प्रकाशको ध्रुवीकरण
ख. प्रकाश अवशोषण
C. प्रकाशको फैलावट
D. प्रकाशको विवर्तन
छलफल
मोनोक्रोमेटिक प्रकाश भनेको एउटै रंग वा तरंगदैर्ध्य भएको प्रकाश हो। सेतो प्रकाश, सूर्यको प्रकाश जस्तै, सबै रंगहरूको संयोजन हो, प्रत्येकको फरक तरंगदैर्ध्य वा आवृत्ति हुन्छ। सेतो प्रकाशको दृश्य स्पेक्ट्रम (रातो, सुन्तला, पहेंलो, हरियो, नीलो, नील र बैजनी) मा विभाजनलाई प्रकाश फैलावट भनिन्छ।
प्रकाश फैलावट प्रिज्म, पानीका थोपा वा अन्य वस्तुहरूद्वारा प्राप्त गर्न सकिन्छ। इन्द्रेणीहरू दैनिक जीवनमा प्रकाश फैलावटको उदाहरण हुन्, जहाँ सूर्यको प्रकाश वर्षाका थोपाहरूद्वारा फैलिन्छ।
सही उत्तर C हो।

४. २०११ राष्ट्रिय विज्ञान ओलम्पियाडका लागि रिजेन्सी/शहर स्तर नम्बर ५६ मा जुनियर हाई स्कूलहरूका लागि प्रश्नहरू
इन्द्रेणी आंशिक वृत्त जस्तो आकारको रंगीन रिबनको रूपमा देखिन्छ। तलका चार इन्द्रेणी रङहरूको सही क्रम, सबैभन्दा सानोदेखि ठूलो त्रिज्यासम्म, यो हो...
A. रातो, सुन्तला, पहेंलो, हरियो
ख. नीलो, बैजनी, हरियो, पहेंलो
C. हरियो, नीलो, नील, बैजनी
घ. नील, नीलो, हरियो, पहेंलो
छलफल
इन्द्रेणीका रङहरूको क्रम रातो, सुन्तला, पहेंलो, हरियो, नीलो, नील र बैजनी हो।
रातो प्रकाशको तरंगदैर्ध्य सबैभन्दा लामो हुन्छ भने बैजनी प्रकाशको तरंगदैर्ध्य सबैभन्दा छोटो हुन्छ। प्रत्येक रंगको प्रकाशको विक्षेपण यसको तरंगदैर्ध्यमा निर्भर गर्दछ।
जब सेतो सूर्यको प्रकाश वर्षाको थोपाले छरिन्छ, लामो तरंगदैर्ध्य भएको प्रकाश कम विचलित हुन्छ, जबकि छोटो तरंगदैर्ध्य भएको प्रकाश बढी विचलित हुन्छ। रातो प्रकाश सबैभन्दा कम विचलित हुन्छ किनभने यसको तरंगदैर्ध्य लामो हुन्छ, जबकि बैजनी प्रकाश सबैभन्दा बढी विचलित हुन्छ किनभने यसको तरंगदैर्ध्य छोटो हुन्छ, जस्तै तलको रेखाचित्रमा देखाइएको छ। यसरी, पर्यवेक्षकको आँखाले माथि रातो प्रकाश र तल बैजनी प्रकाश देख्छ।
इन्द्रेणी प्रकाशका सबै रङहरू आंशिक रूपमा गोलाकार आकारका हुन्छन्, जहाँ प्रकाशको रातो घेरा माथि हुन्छ त्यसैले यसको त्रिज्या सबैभन्दा ठूलो हुन्छ, जबकि बैजनी घेरा तल हुन्छ त्यसैले यसको त्रिज्या सबैभन्दा सानो हुन्छ।
सबैभन्दा ठूलो त्रिज्यादेखि सानो त्रिज्यासम्म हल्का रङहरूको क्रम रातो, सुन्तला, पहेंलो, हरियो, नीलो, नील, बैजनी हो।
सही उत्तर D हो।

११. पानीको सतहमा रहेको तेलको तहबाट हल्का रङहरू घटनाको कारणले हुन्छन्...
A. हस्तक्षेप
ख. ध्रुवीकरण
C. फैलावट
घ. विवर्तन
छलफल
सही उत्तर C हो।