ආලෝක තරංග පිළිබඳ උදාහරණ ප්‍රශ්න

ආලෝක තරංග සඳහා උදාහරණ 11ක්

1. විවර්තන දැලක

පහත ප්‍රකාශ කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න:

(1) මිලිමීටරයකට වැඩි රේඛා සංඛ්‍යාවක් සහිත ජාලකයක් සමඟ ජාලකය ප්‍රතිස්ථාපනය කරන්න.

(2) නිල් සිට කහ දක්වා වැටෙන ආලෝකය

(3) නිකුත් වන ආලෝකය රතු සිට කොළ දක්වා වෙනස් කරන්න.

(4) තිරය ජාලයට සමීප කරන්න

විවර්තන දැලක අත්හදා බැලීමේදී දීප්තිමත් කලාපයේ පළල වැඩි කිරීමේ උත්සාහයට ඇතුළත් වන්නේ...

සාකච්ඡා

ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් සූත්‍රය (නිර්මාණාත්මක මැදිහත්වීම):

ස්ලිට් එකේ පළල (d) ස්ලිට් එක සහ තිරය (L) අතර දුර හා සසඳන විට ඉතා කුඩා බැවින් කෝණය ඉතා කුඩා වේ. කෝණය ඉතා කුඩා බැවින් sin θ හි අගය ස්පර්ශක θ ට ආසන්න වේ.

පාපය θ ≈ ටැන් θ = y / L

කෙතරංගන්:

y = දීප්තිමත් කලාපයේ පළල, n = අනුපිළිවෙල, λ = තරංග ආයාමය, L = දැලක සහ තිරය අතර දුර, d = ස්ලිට් එකේ පළල.

d = 1 / (රේඛා 4000 / සෙ.මී.) = 0,00025 සෙ.මී.

(1) මිලිමීටරයකට වැඩි රේඛා සංඛ්‍යාවක් සහිත ජාලකයක් සමඟ ජාලකය ප්‍රතිස්ථාපනය කරන්න.

උදාහරණයක්:

d = 1 / (රේඛා 1000 / සෙ.මී.) = 0,001 සෙ.මී.

d = 1 / (රේඛා 2000 / සෙ.මී.) = 0,0005 සෙ.මී.

d = 1 / (රේඛා 3000 / සෙ.මී.) = 0,0003 සෙ.මී.

d = 1 / (රේඛා 4000 / සෙ.මී.) = 0,00025 සෙ.මී.

මෙම ගණනය කිරීම මත පදනම්ව, මිලිමීටරයකට රේඛා ගණන වැඩි නම්, ස්ලිට් එකේ පළල (d) කුඩා වේ. ඉහත සූත්‍රය මත පදනම්ව, ස්ලිට් එකේ පළල (d) කුඩා නම්, දීප්තිමත් පටියේ පළල (y) විශාල වේ.

මෙම ප්‍රකාශය සත්‍යයකි.

(2) නිල් සිට කහ දක්වා වැටෙන ආලෝකය

නිල් ආලෝකයට කහ ආලෝකයට වඩා වැඩි සංඛ්‍යාතයක් ඇත, අනෙක් අතට

නිල් ආලෝකයේ තරංග ආයාමය කහ ආලෝකයට වඩා කුඩාය.

ආලෝකය නිල් සිට කහ දක්වා හෙළනු ලැබුවහොත්, තරංග ආයාමය විශාල වේ.

ඉහත සූත්‍රය මත පදනම්ව, තරංග ආයාමය විශාල නම්, දීප්තිමත් කලාපයේ (y) පළල විශාල වේ.

මෙම ප්‍රකාශය සත්‍යයකි.

(3) නිකුත් වන ආලෝකය රතු සිට කොළ දක්වා වෙනස් කරන්න.

රතු ආලෝකයේ සංඛ්‍යාතය කොළ ආලෝකයට වඩා අඩුය, අනෙක් අතට

රතු ආලෝකයේ තරංග ආයාමය කහ ආලෝකයට වඩා දිගු වේ.

ආලෝකය රතු සිට කොළ දක්වා වැටුණහොත්, තරංග ආයාමය කුඩා වේ.

ඉහත සූත්‍රය මත පදනම්ව, තරංග ආයාමය කුඩා නම්, දීප්තිමත් කලාපයේ (y) පළල කුඩා වේ.

මෙම ප්‍රකාශය වැරදියි.

(4) තිරය ජාලයට සමීප කරන්න

තිරය ​​ජාලයට සමීපව ගෙනයාම යනු L අඩු කිරීමයි. ඉහත සූත්‍රය මත පදනම්ව, ජාලය සහ තිරය (L) අතර දුර කුඩා නම්, දීප්තිමත් කලාපයේ (y) පළල කුඩා වේ.

මෙම ප්‍රකාශය වැරදියි.

2. ආලෝකයේ විවර්තනය

^{4.500 lines.cm -1} grating භාවිතා කරන ආලෝක විවර්තන අත්හදා බැලීමකදී , grating සිට L දුරින් තබා ඇති තිරයක් මත, දෙවන අනුපිළිවෙලෙහි දීප්තිමත් කලාපයේ දුර 1 mm වේ. භාවිතා කරන ලද grating රේඛා 5.400 lines.cm ^-1 ඇති තවත් grating එකකින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළහොත් , මධ්‍යම දීප්තිමත් කලාපයේ සිට මනින ලද දෙවන අනුපිළිවෙලෙහි දීප්තිමත් කලාපයේ දුර...

අ. 0,6 මි.මී.

ආ. 0,9 මි.මී.

සී. 1,2 මි.මී.

ඩී. 1,6 මි.මී.

ඉ. 2,2 මි.මී.

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

d ₁ = 1 / (රේඛා 4500 / සෙ.මී.) = 1/4500 සෙ.මී.

එන් ₁ = 2

y ₁ = 1 මි.මී. = 0,1 සෙ.මී.

d ₂ = 1 / (රේඛා 5400 / සෙ.මී.) = 1/ 5400 සෙ.මී.

එන් ₂ = 2

ඇසුවේ: y ₂

පිළිතුර :

ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් සූත්‍රය (නිර්මාණාත්මක මැදිහත්වීම):

d පාපය θ = n λ

ස්ලිට් එක සහ තිරය අතර දුර හා සසඳන විට ස්ලිට් එකේ පළල ඉතා කුඩා බැවින් කෝණය ඉතා කුඩා වේ. කෝණය ඉතා කුඩා බැවින් sin theta හි අගය ස්පර්ශක තීටා වලට ආසන්න වේ.

පාපය θ ≈ ටැන් θ = y / L

d පාපය θ = n λ

d (y / L) = n λ

dy = n λ එල්

තොරතුරු :

d = ස්ලිට් පළල, y = මධ්‍යම ආලෝකය සහ n වන අනුපිළිවෙල ආලෝකය අතර දුර, n = අනුපිළිවෙල, λ = තරංග ආයාමය, L = දැලක සහ තිරය අතර දුර.

අත්හදා බැලීම 1:

ඈ ₁ y ₁ = n ₁ λ එල්

(1/4500)(0,1) = (2) λ එල්

0,1 / 4500 = (2) λ එල්

0,1 / (2)(4500) = λ එල්

0,1 / 9000 = λ එල්

අත්හදා බැලීම 2:

ඈ ₂ y ₂ = n ₂ λ එල්

(1/5400)(y ₂ ) = (2) λ එල්

y ₂ / 5400 = (2) λ එල්

y ₂ / (2)(5400) = λ එල්

y ₂ / 10.800 = λ එල්

භාවිතා කරන ආලෝකයේ තරංග ආයාමය (λ) සමාන වන අතර දැලක සහ තිරය (L) අතර දුර ද සමාන වේ.

λ එල් = λ එල්

0,1 / 9000 = y ₂ / 10.800

(0,1)(10.800) = (y ₂ )(9000)

1080 = y ₂ (9000)

y ₂ = 1080 / 9000

y ₂ = 0,12 සෙ.මී.

y ₂ = 1,2 මි.මී.

නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

ආලෝක මැදිහත්වීම

3. 2 mm දුරින් වෙන් කරන ලද පටු සිදුරු දෙකක් ලම්බකව ආලෝකමත් කර ඇත. සිදුරු වලින් මීටර 1 ක් දුරින් පිහිටි තිරයක් මත, මධ්‍යම දීප්තිමත් රේඛාවෙන් 1 mm දුරින් පිහිටි සිව්වන දීප්තිමත් රේඛාවක් සාදනු ලැබේ. භාවිතා කරන ආලෝකයේ තරංග ආයාමය ...

අ. 24 x 10 ^-6 මීටර්

ආ. 8,0 x 10 ^-6 මීටර්

සී. 3,7 x 10 ^-6 මීටර්

ඩී. 2,0 x 10 ^-6 මීටර්

ඊ. 0,5 x 10 ^-6 මීටර්

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

සිදුරු අතර දුර (d) = 2 mm = 2 x 10 ^-3 මීටර්

අනුපිළිවෙල (n) = 4

තිරය ​​සහ පරතරය අතර දුර (l) = මීටර 1

මධ්‍යම දීප්තිමත් රේඛාවේ (y) සිට 4 වන දීප්තිමත් රේඛාවේ දුර = 1 mm = 1 x 10 ^-3 මීටර් = 10 ^-3 මීටර්

ප්‍රශ්නය: ආලෝකයේ තරංග ආයාමය ( λ )

පිළිතුර :

ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් සූත්‍රය (නිර්මාණාත්මක මැදිහත්වීම):

d පාපය θ = n λ

ස්ලිට් අතර දුර ස්ලිට් සහ තිරය අතර දුරට වඩා කුඩා බැවින් කෝණය ඉතා කුඩා වේ. කෝණය ඉතා කුඩා බැවින් sin θ හි අගය ta ngen θ ට ආසන්න වේ.

ආලෝකයේ තරංග ආයාමය ( λ):

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

4. යන්ග්ගේ අත්හදා බැලීමේදී, පටු සිදුරු දෙකක් භාවිතා කරන ලද අතර, එක් එක් සිදුරු 3 mm දුරින් පිහිටා ඇති අතර, සිදුරු වලින් මීටර් 1 ක් දුරින් තිරයක් තබා ඇත. හයවන ආලෝකය මධ්‍යම ආලෝකයේ සිට මිලිමීටර් 1 ක් දුරින් නිපදවන්නේ නම්, භාවිතා කරන ආලෝකයේ තරංග ආයාමය...

ඒ. 0,5 x 10 ^-6 මීටර්

ආ. 2,0 x 10 ^-6 මීටර්

සී. 3,7 x 10 ^-6 මීටර්

ඩී. 8,0 x 10 ^-6 මීටර්

ඊ. 24 x 10 ^-6 මීටර්

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

සිදුරු අතර දුර (d) = 3 mm = 3 x 10 ^-3 මීටර්

අනුපිළිවෙල (n) = 6

තිරය ​​සහ පරතරය අතර දුර (l) = මීටර 1

මධ්‍යම දීප්තිමත් රේඛාවේ (y) සිට 6 වන දීප්තිමත් රේඛාවේ දුර = 1 mm = 1 x 10 ^-3 මීටර් = 10 ^-3 මීටර්

ප්‍රශ්නය: ආලෝකයේ තරංග ආයාමය ( λ )

පිළිතුර :

ආලෝකයේ තරංග ආයාමය ( λ):

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

ආලෝක තරංගවල ලක්ෂණ

5. තරංගවල ලක්ෂණ:

(1) කල්පවත්නා තරංග ආකාරය

(2) වර්තනය කළ හැකිය

(3) බාධා කළ හැකිය

(4) ධ්‍රැවීකරණය කළ හැකිය

(5) එහි ප්‍රචාරණයට මාධ්‍යයක් අවශ්‍ය වේ

ආලෝක තරංගවල ලක්ෂණයක් වන ඉහත ප්‍රකාශය අංකය වේ…

අ. (1), (2) සහ (3)

ආ. (1), (2) සහ (4)

ඇ. (1), (3) සහ (5)

D. (2), (3) සහ (4)

ඊ. (2), (2) සහ (5)

සාකච්ඡා

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

6. 2015/2016 SMA/MA භෞතික විද්‍යාව ජාතික විභාග ප්‍රශ්න අංක 29

පහත ප්‍රකාශයට අවධානය යොමු කරන්න!

(1) බාධා කළ හැකිය

(2) ධ්‍රැවීකරණය අත්විඳීම

(3) විවර්තනය අත්විඳීම

(4) මාධ්‍යයක් නොමැතිව බඩගා යාම

(5) පිළිබිඹු කළ හැකිය

ශබ්ද තරංගවල ගුණාංග පිළිබඳ ඉහත නිවැරදි ප්‍රකාශය වන්නේ...

අ. (1), (2), සහ (3)

ආ. (1), (3), සහ (5)

ඇ. (1), (4), සහ (5)

ඩී. (2), (3), සහ (4)

ඊ. (3), (4), සහ (5)

සාකච්ඡා

(2) ධ්‍රැවීකරණය තීර්යක් තරංග මගින් අත්විඳිනු ලැබේ. ශබ්ද තරංග යනු කල්පවත්නා තරංග වේ.

(4) මාධ්‍යයක් නොමැතිව ප්‍රචාරණය වන තරංග විද්‍යුත් චුම්භක තරංග පමණක් වන අතර, ශබ්ද තරංග යනු ප්‍රචාරණය වීමට මාධ්‍යයක් අවශ්‍ය වන යාන්ත්‍රික තරංග වේ.

නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

විවර්තන දැලක

7. විවර්තන දැලක සෙන්ටිමීටරයකට රේඛා 4.000 ක් ඇත. ඒකවර්ණ ආලෝකය දැලක මතට විහිදුවනු ලබන අතර දෙවන අනුපිළිවෙලෙහි දීප්තිමත් රේඛාවක් නිපදවයි. අපගමන කෝණය 30 ^° නම් , ආලෝකයේ තරංග ආයාමය… (1 Å = 10 ^-10 m)

ඒ. 8.000 ඒ

බී. 6.250 අ

සී. 5.000 ඒ

ඩී. 4.500 ඒ

ඊ. 4.000 ඒ

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

දැලිස් නියතය (d) = 1 / (රේඛා 4000 / cm) = 0,00025 cm = 2,5 x 10 ^-4 cm = 2,5 x 10 ^-6 මීටර්

අනුපිළිවෙල (n) = 2

පාපය 30 ^o = 0,5

1 Å = මීටර් 10 ^-10

ප්‍රශ්නය: ආලෝකයේ තරංග ආයාමය (λ)

පිළිතුර :

නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

8. තරංග ආයාමය 2.5 10 ^-7 m සහිත ඒකවර්ණ ආලෝක කදම්භයක් සීරීම් 10.000/cm කින් සමන්විත දැලකකට පහර දෙයි. දෙවන අනුපිළිවෙලෙහි දීප්තිමත් රේඛාව සඳහා කෝණය කුමක්ද?

අ. 30 ^o

ආ. 37 ^o

සී. 45 ^o

ඩී. 53 ^o

ඊ. 60 ^o

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

දැලිස් නියතය (d) = 1 / (රේඛා 10.000 / cm) = 0,0001 cm = 1 x 10 ^-4 cm = 1 x 10 ^-6 මීටර්

අනුපිළිවෙල (n) = 2

ආලෝකයේ තරංග ආයාමය (λ) = 2,5 x 10 ^-7 මීටර්

ඇසූ: කෝණය (θ)

පිළිතුර :

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

9. ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම

තිරය ​​මත දෘශ්‍යමාන බාධාවක් ඇති කරමින්, සිදුරු දෙකක් මත කහ ආලෝක කදම්භයක් හෙළනු ලැබේ. පහත ප්‍රකාශයෙන්:

(1) කහ ආලෝකය නිල් පැහැයෙන් ප්‍රතිස්ථාපනය කළහොත් දීප්තිමත් පටිය පළල් වේ.

(2) සිදුරු අතර දුර අඩු කළහොත් දීප්තිමත් පටිය පළල් වනු ඇත.

( 3) මධ්‍යම ආලෝකයෙන් ඈතට යන තරමට, තීව්‍රතාවය කුඩා වේ.

(4) මධ්‍යම ආලෝකයේ සිට ඈතට යන විට තීව්‍රතාවය නියතව පවතී.

නිවැරදි ප්‍රකාශය වන්නේ…

අ. (1), (3) සහ (4)

B. (1) සහ (3) පමණි

C. (1) සහ (4) පමණි

D. (2) සහ (3) පමණි

E. (2) සහ (4) පමණි

සාකච්ඡා

ස්ලිට් අතර දුර ස්ලිට් සහ තිරය අතර දුරට වඩා කුඩා බැවින් කෝණය ඉතා කුඩා වේ. කෝණය ඉතා කුඩා බැවින් sin θ හි අගය ta ngen θ ට ආසන්න වේ.

ද්විත්ව ස්ලිට් මැදිහත්වීම් සූත්‍රය (නිර්මාණාත්මක මැදිහත්වීම)

තොරතුරු :

d = සිදුරු අතර දුර, y = මධ්‍යම දීප්තිමත් රේඛාවේ සිට n වන දීප්තිමත් රේඛාවේ දුර , l = තිරය සහ සිදුරු අතර දුර, n = අනුපිළිවෙල, λ = ආලෝකයේ තරංග ආයාමය p.

(1) කහ ආලෝකය නිල් පැහැයෙන් ප්‍රතිස්ථාපනය කළහොත් දීප්තිමත් පටිය පළල් වේ.

මෙම සූත්‍රය මත පදනම්ව, දීප්තිමත් රේඛා ගණන (n) තරංග ආයාමයට ( λ) ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වේ. තරංග ආයාමය කුඩා නම්, දීප්තිමත් රේඛා ගණන (n) වැඩි වේ. කහ ආලෝකයට නිල් ආලෝකයට වඩා දිගු තරංග ආයාමයක් (අඩු සංඛ්‍යාතයක්) ඇත. කහ ආලෝකය නිල් ආලෝකයෙන් ප්‍රතිස්ථාපනය කළහොත්, තරංග ආයාමය කුඩා වන බැවින් දීප්තිමත් රේඛා ගණන (n) වැඩි වේ.

මෙම ප්‍රකාශය සත්‍යයකි.

(2) සිදුරු අතර දුර අඩු කළහොත් දීප්තිමත් පටිය පළල් වනු ඇත.

ඉහත සූත්‍රය මත පදනම්ව, සිදුරු (d) අතර දුර දීප්තිමත් රේඛා ගණනට (n) සෘජුවම සමානුපාතික වේ. සිදුරු අතර දුර අඩු කළහොත් දීප්තිමත් රේඛා ගණන (n) අඩු වේ.

මෙම ප්‍රකාශය වැරදියි.

(3) මධ්‍යම ආලෝකයෙන් ඈතට යන තරමට තීව්‍රතාවය අඩු වේ.

තීව්‍රතාවය දීප්තියේ මට්ටමට සම්බන්ධයි. තීව්‍රතාවය දුරට ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වේ; දුර වැඩි වන තරමට තීව්‍රතාවය අඩු වේ (ආලෝකය අඳුරු වන තරමට).

මෙම ප්‍රකාශය සත්‍යයකි.

(4) මධ්‍යම ආලෝකයේ සිට ඈතට යන විට තීව්‍රතාවය නියතව පවතී.

මෙම ප්‍රකාශය වැරදියි.

නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

^{10. 5.10 -7} m තරංග ආයාමයක් සහිත ඒකවර්ණ ආලෝක කදම්භයක් දැලකයට ලම්බකව යොමු කර ඇත. තිරය සහ දැලක අතර දුර මීටර් 2 ක් වන අතර මධ්‍යම ආලෝකයේ සිට සෙන්ටිමීටර 150 ක් දුරින් තිරය මත තුන්වන පෙළ ආලෝකයක් ඇති වුවහොත්, සිදුරු අතර දුර ....

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

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:
තරංග ආයාමය (λ) = 5 x 10^-7 මීටර
l = මීටර් 2
n = 3
y = 150 සෙ.මී. = මීටර් 1,5
ඇසුවා: දැලිස් නියතය
පිළිතුර :

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

හිඩැස් අතර දුර:
d පාපය θ = n λ
ඈ (75.10)^-2) = (3)(5.10)^-7)
ඈ (75.10)^-2) = 15.10^-7
ඩී = (15.10)^-7) / (75.10)^-2)
ඈ = (15/75).10^-5
ඈ = (1/5)(10)^-5) මීටර්
ඩී = (0,2)(10)^-5) මීටර්
d = 2.10^-6 මීටර
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

^{11. 500 nm (1 නැනෝ = 10 -9} ) තරංග ආයාමයක් සහිත ඒකවර්ණ ආලෝක කදම්භයක් දැලකයට ලම්බකව සිදු වේ . සිව්වන ආලෝකය 30 ^o ක අපගමන කෝණයක් සාදයි නම් , දැලක සෙන්ටිමීටරයකට රේඛා ගණන ....

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

සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
තරංග ආයාමය (λ) = 500.10^-9 මීටර් = 5.10^-7 මීටර
θ = 30^o
n = 4
ඇසුවා: ජාලකයේ සෙ.මී. එකකට රේඛා ගණන
පිළිතුර :
හිඩැස් අතර දුර:
d පාපය θ = n λ
ඈ (පාපය 30^o) = (4)(5.10)^-7)
ඈ (0,5) = 20.10^-7
ඩී = (20.10)^-7) / 0,5
d = 40.10^-7
d = 4.10^-6  මීටර

ජාලකයේ සෙ.මී. එකකට රේඛා ගණන:
x = 1 / 4.10^-6  මීටර
x = 0,25.10⁶ රේඛාව / මීටරය
x = 0,25.10⁶ පේළිය / 10² cm
x = 0,25.10⁴ රේඛාව / සෙ.මී.
x = 25.10² රේඛාව / සෙ.මී.
x = රේඛා 2500 / සෙ.මී.
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

ප්‍රශ්න මූලාශ්‍රය:

2015/2016 SMA/MA භෞතික විද්‍යාව UN ප්‍රශ්න