प्रकाश तरंगहरूमा उदाहरण प्रश्नहरू

प्रकाश तरंगका ११ उदाहरणहरू

१. विवर्तन ग्रेटिंग

निम्न कथनहरूमा ध्यान दिनुहोस्:

(१) प्रति मिलिमिटरमा बढी संख्यामा रेखाहरू भएको ग्रिडले ग्रिड बदल्नुहोस्।

(२) नीलोबाट पहेंलोमा झर्ने प्रकाश

(३) रातोबाट हरियोमा उत्सर्जित प्रकाश परिवर्तन गर्नुहोस्

(४) स्क्रिनलाई ग्रिडको नजिक सार्नुहोस्

विवर्तन ग्रेटिंग प्रयोगमा उज्यालो ब्यान्डको चौडाइ बढाउने प्रयासमा के समावेश छ...

छलफल

दोहोरो स्लिट हस्तक्षेप सूत्र (रचनात्मक हस्तक्षेप):

स्लिट (d) को चौडाइ स्लिट र स्क्रिन (L) बीचको दूरीको तुलनामा धेरै सानो छ जसले गर्दा कोण धेरै सानो छ। कोण यति सानो छ कि sin θ को मान ट्यान्जेन्ट θ को नजिक छ ।

पाप θ ≈ ट्यान θ = y / L

जानकारी:

y = उज्यालो ब्यान्डको चौडाइ, n = क्रम, λ = तरंगदैर्ध्य, L = ग्रेटिंग र स्क्रिन बीचको दूरी, d = स्लिटको चौडाइ।

d = १ / (४००० रेखाहरू / सेमी) = ०.०००२५ सेमी

(१) प्रति मिलिमिटरमा बढी संख्यामा रेखाहरू भएको ग्रिडले ग्रिड बदल्नुहोस्।

उदाहरण:

d = १ / (४००० रेखाहरू / सेमी) = ०.०००२५ सेमी

d = १ / (४००० रेखाहरू / सेमी) = ०.०००२५ सेमी

d = १ / (४००० रेखाहरू / सेमी) = ०.०००२५ सेमी

d = १ / (४००० रेखाहरू / सेमी) = ०.०००२५ सेमी

यस गणनाको आधारमा, यदि प्रति मिलिमिटरमा रेखाहरूको संख्या बढी छ भने, स्लिट (d) को चौडाइ सानो हुन्छ। माथिको सूत्रको आधारमा, यदि स्लिट (d) को चौडाइ सानो छ भने, उज्यालो ब्यान्ड (y) को चौडाइ ठूलो हुन्छ।

यो भनाइ सत्य हो।

(२) नीलोबाट पहेंलोमा झर्ने प्रकाश

नीलो प्रकाशको आवृत्ति पहेंलो प्रकाश भन्दा बढी हुन्छ, यसको विपरीत

नीलो प्रकाशको तरंगदैर्ध्य पहेंलो प्रकाशको तुलनामा कम हुन्छ।

यदि प्रकाशलाई नीलोबाट पहेंलोमा खसालियो भने, तरंगदैर्ध्य ठूलो हुन्छ।

माथिको सूत्रको आधारमा, यदि तरंगदैर्ध्य ठूलो छ भने, उज्यालो ब्यान्ड (y) को चौडाइ ठूलो हुन्छ।

यो भनाइ सत्य हो।

(३) रातोबाट हरियोमा उत्सर्जित प्रकाश परिवर्तन गर्नुहोस्

रातो बत्तीको आवृत्ति हरियो बत्तीको तुलनामा कम हुन्छ, यसको विपरीत

रातो प्रकाशको तरंगदैर्ध्य पहेंलो प्रकाश भन्दा लामो हुन्छ।

यदि प्रकाशलाई रातोबाट हरियोमा झर्यो भने, तरंगदैर्ध्य सानो हुन्छ।

माथिको सूत्रको आधारमा, यदि तरंगदैर्ध्य सानो छ भने, उज्यालो ब्यान्ड (y) को चौडाइ सानो हुन्छ।

यो कथन गलत छ।

(४) स्क्रिनलाई ग्रिडको नजिक सार्नुहोस्

स्क्रिनलाई ग्रिडको नजिक सार्नु भनेको L घटाउनु हो। माथिको सूत्रको आधारमा, यदि ग्रिड र स्क्रिन (L) बीचको दूरी सानो छ भने, उज्यालो ब्यान्ड (y) को चौडाइ सानो हुन्छ।

यो कथन गलत छ।

२. प्रकाशको विवर्तन

^{४,५०० lines.cm -१} grating प्रयोग गरी गरिएको प्रकाश विवर्तन प्रयोगमा , grating बाट L को दूरीमा राखिएको स्क्रिनमा, दोस्रो-क्रमको उज्यालो ब्यान्डको दूरी १ मिमी हुन्छ। यदि प्रयोग गरिएको grating लाई ५,४०० lines.cm ^-१ भएको अर्को grating ले प्रतिस्थापन गरिन्छ भने, केन्द्रीय उज्यालो ब्यान्डबाट मापन गरिएको दोस्रो-क्रमको उज्यालो ब्यान्डको दूरी...

A. ०.६ मिमी

ख. ०.९ मिमी

C. १.२ मिमी

घ. १.६ मिमी

E. २.२ मिमी

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

d _१ = १ / (४५०० रेखा / सेमी) = १/४५०० सेमी

n _२ = २

y _१ = १ मिमी = ०.१ सेमी

d _२ = १ / (५४०० रेखाहरू / सेमी) = १/ ५४०० सेमी

n _२ = २

सोधिएको: y _२

उत्तरहरू:

दोहोरो स्लिट हस्तक्षेप सूत्र (रचनात्मक हस्तक्षेप):

d पाप θ = n λ

स्लिटको चौडाइ स्लिट र स्क्रिन बीचको दूरीको तुलनामा धेरै सानो छ त्यसैले कोण धेरै सानो छ। कोण यति सानो छ कि सिन थिटाको मान ट्यान्जेन्ट थिटाको नजिक छ।

पाप θ ≈ ट्यान θ = y / L

d पाप θ = n λ

d (y / L) = n λ

dy = n λ L

जानकारी:

d = स्लिट चौडाइ, y = केन्द्रीय प्रकाश र n औं क्रम प्रकाश बीचको दूरी, n = क्रम, λ = तरंगदैर्ध्य, L = ग्रेटिंग र स्क्रिन बीचको दूरी।

प्रयोग १:

घ _२ वाई _२ = न _२ λ ल

(१/४५००)(०.१) = (२) λ ल

०.१ / ४५०० = (२) λ एल

०.१ / (२)(४५००) = λ ल

०.१ / ९००० = λ एल

प्रयोग १:

घ _२ वाई _२ = न _२ λ ल

(१/५४००)(y _२ ) = (२) λ ल

y _२ / ५४०० = (२) λ ल

y _२ / (२)(५४००) = λ ल

y _२ / १०,८०० = λ ल

प्रयोग गरिएको प्रकाशको तरंगदैर्ध्य (λ) बराबर छ र ग्रेटिंग र स्क्रिन (L) बीचको दूरी पनि बराबर छ।

λ ल = λ ल

०.१ / ९००० = y _२ / १०,८००

(०.१)(१०,८००) = (y _२ )(९०००)

१०८० = y _२ (९०००)

y _२ = १०८० / ९०००

y _२ = ०.१२ सेमी

y _२ = १.२ मिमी

सही उत्तर C हो।

प्रकाश हस्तक्षेप

३. २ मिमीको दूरीले छुट्याइएका दुई साँघुरा खाल्डाहरू लम्बवत रूपमा प्रकाशित हुन्छन्। खाल्डाहरूबाट १ मिटर टाढाको स्क्रिनमा, चौथो उज्यालो रेखा बनाइन्छ, जुन केन्द्रीय उज्यालो रेखाबाट १ मिमी टाढा अवस्थित हुन्छ। प्रयोग गरिएको प्रकाशको तरंगदैर्ध्य…

A. २४ x १० ^-६ मिटर

ख. ८.० x १० ^-६ मिटर

C. ३.७ x १० ^-६ मिटर

घ. २.० x १० ^-६ मिटर

उ. ०.५ x १० ^-६ मिटर

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

चिराहरू बीचको दूरी (d) = ३ मिमी = ३ x १० ^-३ मिटर

क्रम (n) = ४

स्क्रिन र ग्याप बीचको दूरी (l) = १ मिटर

केन्द्रीय उज्ज्वल रेखा (y) बाट छैटौं उज्ज्वल रेखाको दूरी = १ मिमी = १ x १० ^-३ मिटर = १० ^-३ मिटर

प्रश्न: प्रकाशको तरंगदैर्ध्य ( λ)

उत्तरहरू:

दोहोरो स्लिट हस्तक्षेप सूत्र (रचनात्मक हस्तक्षेप):

d पाप θ = n λ

स्लिट्स बीचको दूरी स्लिट्स र स्क्रिन बीचको दूरी भन्दा सानो छ जसले गर्दा कोण धेरै सानो छ। कोण धेरै सानो छ जसले गर्दा sin θ को मान ta ngen θ को नजिक छ ।

प्रकाशको तरंगदैर्ध्य ( λ):

सही उत्तर E हो।

४. यंगको प्रयोगमा, दुई साँघुरा खाडलहरू प्रयोग गरिएको थियो, प्रत्येक ३ मिमी टाढा, र खाडलहरूबाट १ मिटरको दूरीमा एउटा पर्दा राखिएको थियो। यदि छैटौं प्रकाश केन्द्रीय प्रकाशबाट १ मिमीको दूरीमा उत्पादन गरिएको छ भने, प्रयोग गरिएको प्रकाशको तरंगदैर्ध्य...

A. ०.५ x १० ^-६ मिटर

ख. २.० x १० ^-६ मिटर

C. ३.७ x १० ^-६ मिटर

घ. ८.० x १० ^-६ मिटर

पूर्व. २४ x १० ^-६ मिटर

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

चिराहरू बीचको दूरी (d) = ३ मिमी = ३ x १० ^-३ मिटर

क्रम (n) = ४

स्क्रिन र ग्याप बीचको दूरी (l) = १ मिटर

केन्द्रीय उज्ज्वल रेखा (y) बाट छैटौं उज्ज्वल रेखाको दूरी = १ मिमी = १ x १० ^-३ मिटर = १० ^-३ मिटर

प्रश्न: प्रकाशको तरंगदैर्ध्य ( λ)

उत्तरहरू:

प्रकाशको तरंगदैर्ध्य ( λ):

सही उत्तर A हो।

प्रकाश तरंगहरूको विशेषताहरू

५. छालका विशेषताहरू:

(१) अनुदैर्ध्य तरंग रूप

(२) अपवर्तन गर्न सक्छ

(३) हस्तक्षेप गर्न सक्छ

(४) ध्रुवीकृत गर्न सकिन्छ

(५) यसको प्रसारणको लागि माध्यम चाहिन्छ

माथिको कथन जुन प्रकाश तरंगहरूको विशेषता हो त्यो संख्या हो...

क. (१), (२) र (३)

ख. (१), (२) र (४)

ग. (१), (३) र (४)

घ. (२), (३) र (४)

ङ. (३), (४) र (५)

छलफल

सही उत्तर D हो।

५. २०१४/२०१५ SMA/MA भौतिकशास्त्र राष्ट्रिय परीक्षा प्रश्न नम्बर ८

निम्न कथनमा ध्यान दिनुहोस्!

(१) हस्तक्षेप गर्न सक्छ

(२) ध्रुवीकरणको अनुभव गर्दै

(३) विवर्तन अनुभव गर्दै

(४) माध्यम बिना घस्रने

(५) प्रतिबिम्बित गर्न सकिन्छ

ध्वनि तरंगहरूको गुणहरूको बारेमा माथिको सही कथन हो...

क. (१), (२), र (३)

ख. (१), (३), र (५)

ग. (२), (३), र (४)

घ. (३), (४), र (५)

ङ. (३), (४), र (५)

छलफल

(२) ध्रुवीकरण अनुप्रस्थ तरंगहरूद्वारा अनुभव गरिन्छ। ध्वनि तरंगहरू अनुदैर्ध्य तरंगहरू हुन्।

(४) माध्यम बिना प्रसारित हुने तरंगहरू केवल विद्युत चुम्बकीय तरंगहरू हुन्, ध्वनि तरंगहरू यान्त्रिक तरंगहरू हुन् जसलाई प्रसारित हुन माध्यम चाहिन्छ।

सही उत्तर B हो।

डिफ्र्याक्शन ग्रेटिंग

७. एउटा विवर्तन ग्रेटिंगमा प्रति सेमी ४,००० रेखाहरू हुन्छन्। मोनोक्रोमेटिक प्रकाश ग्रेटिंगमा चम्किन्छ र दोस्रो-क्रमको उज्यालो रेखा उत्पादन गर्दछ। यदि विचलन कोण ३० ^° छ भने , प्रकाशको तरंगदैर्ध्य ... (१ Å = १० ^-१० मिटर) हुन्छ।

क. ८,००० Å

ख. ६,२५० Å

ग. ५,००० Å

घ. ४,५०० Å

पूर्व ४,००० Å

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

जाली स्थिरांक (d) = १ / (१०,००० रेखाहरू / सेमी) = ०.०००१ सेमी = १ x १० ^-४ सेमी = १ x १० ^-६ मिटर

क्रम (n) = ४

पाप ३० ^ओ = ०.५

१ Å = १० ^-१० मिटर

प्रश्न: प्रकाशको तरंगदैर्ध्य (λ)

उत्तरहरू:

सही उत्तर B हो।

८. २.५ १० ^-७ मिटर तरंगदैर्ध्य भएको मोनोक्रोमेटिक प्रकाशको किरणले १०,००० खरोंच/सेमी भएको जालीमा प्रहार गर्छ। दोस्रो-क्रमको उज्यालो रेखाको कोण कति हुन्छ?

क. ३० ^बजे

ख. ३७ ^ओ

ग. ४५ ^ओ.

घ. ५३ ^ओ

पूर्व ६० ^ओ.

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

जाली स्थिरांक (d) = १ / (१०,००० रेखाहरू / सेमी) = ०.०००१ सेमी = १ x १० ^-४ सेमी = १ x १० ^-६ मिटर

क्रम (n) = ४

प्रकाशको तरंगदैर्ध्य (λ) = २.५ x १० ^-७ मिटर

सोधिएको: कोण (θ)

उत्तरहरू:

सही उत्तर A हो।

९. डबल स्लिट इन्टरफेरन्स

दुईवटा चिराहरूमा पहेंलो प्रकाशको किरण खस्छ, जसले गर्दा स्क्रिनमा देखिने हस्तक्षेप हुन्छ। निम्न कथनबाट:

(१) यदि पहेंलो प्रकाशलाई नीलो प्रकाशले प्रतिस्थापन गरियो भने उज्यालो पट्टी फराकिलो हुनेछ।

(२) यदि चिराहरू बीचको दूरी घटाइयो भने चम्किलो ब्यान्ड फराकिलो हुनेछ।

( ३) केन्द्रीय प्रकाशबाट जति टाढा हुन्छ, तीव्रता त्यति नै कम हुन्छ।

(४) केन्द्रीय प्रकाशबाट जति टाढा जान्छ, तीव्रता स्थिर रहन्छ।

सही कथन हो…

क. (१), (२) र (३)

ख. (३) र (४) मात्र

ग. (१) र (३) मात्र

घ. (१) र (४) मात्र

E. (2) र (4) मात्र

छलफल

स्लिट्स बीचको दूरी स्लिट्स र स्क्रिन बीचको दूरी भन्दा सानो छ जसले गर्दा कोण धेरै सानो छ। कोण धेरै सानो छ जसले गर्दा sin θ को मान ta ngen θ को नजिक छ ।

दोहोरो चिरा हस्तक्षेप सूत्र (रचनात्मक हस्तक्षेप)

जानकारी:

d = स्लिटहरू बीचको दूरी, y = केन्द्रीय उज्यालो रेखाबाट n औं उज्यालो रेखाको दूरी , l = स्क्रिन र स्लिट बीचको दूरी, n = क्रम, λ = p प्रकाशको तरंगदैर्ध्य।

(१) यदि पहेंलो प्रकाशलाई नीलो प्रकाशले प्रतिस्थापन गरियो भने उज्यालो पट्टी फराकिलो हुनेछ।

यस सूत्रको आधारमा, उज्यालो रेखाहरूको संख्या (n) तरंगदैर्ध्य ( λ) को विपरीत समानुपातिक हुन्छ। यदि तरंगदैर्ध्य सानो छ भने, उज्यालो रेखाहरूको संख्या (n) बढी हुन्छ। पहेंलो प्रकाशको तरंगदैर्ध्य नीलो प्रकाश भन्दा लामो (कम आवृत्ति) हुन्छ। यदि पहेंलो प्रकाशलाई नीलो प्रकाशले प्रतिस्थापन गरियो भने, तरंगदैर्ध्य सानो हुन्छ, त्यसैले उज्यालो रेखाहरूको संख्या (n) बढी हुन्छ।

यो भनाइ सत्य हो।

(२) यदि चिराहरू बीचको दूरी घटाइयो भने चम्किलो ब्यान्ड फराकिलो हुनेछ।

माथिको सूत्रको आधारमा, स्लिट्स (d) बीचको दूरी उज्यालो रेखाहरू (n) को संख्यासँग प्रत्यक्ष समानुपातिक हुन्छ। यदि स्लिट्स बीचको दूरी घटाइयो भने, उज्यालो रेखाहरू (n) को संख्या घट्नेछ।

यो कथन गलत छ।

(३) केन्द्रीय प्रकाशबाट जति टाढा हुन्छ, तीव्रता त्यति नै कम हुन्छ।

तीव्रता चमकको स्तरसँग सम्बन्धित छ। तीव्रता दूरीको विपरीत समानुपातिक हुन्छ; दूरी जति बढी हुन्छ, तीव्रता त्यति नै कम हुन्छ (प्रकाश जति मधुरो हुन्छ)।

यो भनाइ सत्य हो।

(४) केन्द्रीय प्रकाशबाट जति टाढा जान्छ, तीव्रता स्थिर रहन्छ।

यो कथन गलत छ।

सही उत्तर B हो।

^{१०. ५.१० -७} मिटर तरंगदैर्ध्य भएको मोनोक्रोमेटिक प्रकाशको किरणलाई ग्रेटिंगमा लम्ब दिशामा निर्देशित गरिन्छ। यदि स्क्रिन र ग्रेटिंग बीचको दूरी २ मिटर छ र केन्द्रीय प्रकाशबाट १५० सेन्टिमिटरको दूरीमा स्क्रिनमा तेस्रो-क्रमको प्रकाश देखा पर्दछ भने, स्लिट्स बीचको दूरी ... हो।

1. 4.10^-6 m
2. 3.10^-6 m
3. 2.10^-6 m
4. 3.10^-7 m
5. 2.10^-7 m

छलफल

यो ज्ञात छ कि:
तरंगदैर्ध्य (λ) = ५ x १०^-7 मीटर
l = २ मिटर
n = 3
y = १५० सेमी = १.५ मिटर
सोधियो: जाली स्थिरांक
उत्तरहरू:

sin θ ≈ tan θ = y / l = 1,5 / 2 = 0,75 = 75 x 10 ^-2

खाडलहरू बीचको दूरी:
d पाप θ = n λ
घ (७५.१०)^-2) = (३)(५.१०)^-7)
घ (७५.१०)^-2) = 15.10^-7
घ = (१५.१०)^-7) / (७५.१०^-2)
घ = (१५/७५).१०^-5
घ = (१/५)(१०)^-5) मिटर
घ = (०.२)(१०)^-5) मिटर
d = १.२^-6 मीटर
सही उत्तर C हो।

^{११. ५०० एनएम (१ न्यानो = १० -९} ) तरंगदैर्ध्य भएको मोनोक्रोमेटिक प्रकाशको किरण ग्रेटिंगमा लम्बवत आपतकालीन हुन्छ । यदि चौथो प्रकाशले ३० ^{डिग्रीको} विचलन कोण बनाउँछ भने , ग्रेटिंगको प्रति सेमी रेखाहरूको संख्या ... हुन्छ।

1. 3000
2. 2500
3. 1250
4. 1000
5. 250

छलफल
यो ज्ञात छ कि:
तरंगदैर्ध्य (λ) = ५००.१०^-9 मिटर = १०^-7 मीटर
θ = ०^o
n = 4
सोधियो: प्रति ग्रिड सेमी लाइनहरूको संख्या
उत्तरहरू:
खाडलहरू बीचको दूरी:
d पाप θ = n λ
घ (पाप ३०^o) = (३)(५.१०)^-7)
घ (०.५) = २०.१०^-7
घ = (१५.१०)^-7) / १०००
d = १.२^-7
d = १.२^-6  मीटर

ग्रिडको प्रति सेमी लाइनहरूको संख्या:
x = १ / ४.१०^-6  मीटर
एक्स = 0,25.10⁶ लाइन / मिटर
एक्स = 0,25.10⁶ लाइन / १०² cm
एक्स = 0,25.10⁴ रेखा / सेमी
एक्स = 25.10² रेखा / सेमी
x = २५०० रेखाहरू / सेमी
सही उत्तर B हो।

प्रश्न स्रोत:

2015/2016 SMA/MA भौतिकी संयुक्त राष्ट्र प्रश्नहरू