භෞතික ප්‍රකාශ විද්‍යාව ආලෝක තරංග සූත්‍රය

භෞතික ප්‍රකාශ විද්‍යාවේ ආලෝක තරංග සඳහා ප්‍රශ්න සහ සූත්‍ර සඳහා උදාහරණ

ආලෝකයේ ලක්ෂණ

1. ආලෝකය යනු විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයකි, එබැවින් ආලෝකය....

අ. පරාවර්තනය අත්විඳින්නේ නැත
B. වර්තනය අත්විඳින්නේ නැත
C. ප්‍රචාරණ මාධ්‍යයක් අවශ්‍ය නොවේ
D. එහි ප්‍රචාරණයේදී ශක්තිය රැගෙන නොයයි

සාකච්ඡා
ආලෝකය තරංගයක් වන අතර, එම නිසා, එය පරාවර්තනය, වර්තනයට භාජනය වන අතර අනෙකුත් තරංග මෙන් එහි ප්‍රචාරණය අතරතුර ශක්තිය රැගෙන යයි. ආලෝකය විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයකි, එබැවින් එයට ප්‍රචාරණය සඳහා මාධ්‍යයක් අවශ්‍ය නොවේ.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

2. පහත ප්‍රකාශය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න:
1. ආලෝකය සරල රේඛාවක ගමන් කරයි.
2. ආලෝකය යනු විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයකි
3. ආලෝකය අවශෝෂණය කරගත හැකිය
4. ආලෝකය විද්‍යුත් ආරෝපණයක් දරයි.
ආලෝකයේ ගුණාංග පිළිබඳ නිවැරදි ප්‍රකාශය වන්නේ...

A. ප්‍රකාශය 1 පමණි
B. ප්‍රකාශ 1 සහ 2
C. ප්‍රකාශ 1, 2 සහ 3
D. සියලුම ප්‍රකාශ සත්‍ය වේ

සාකච්ඡා
1. ආලෝකය සරල රේඛාවක ගමන් කරයි.
ආලෝකය තීර්යක් තරංගයක් මෙන් චලනය වුවද, ආලෝකයේ මාර්ගය සරල රේඛාවක් වන බැවින් මෙම ප්‍රකාශය සත්‍ය වේ. ජ්‍යාමිතික ප්‍රකාශ විද්‍යාව (ආලෝකයේ පරාවර්තනය සහ වර්තනය) යන මාතෘකාවේදී, ආලෝකය නිරූපණය කරන්නේ චලනයේ මාර්ගය සරල රේඛාවක් වන කිරණක් ලෙසය.
2. ආලෝකය යනු විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයකි:
ආලෝකය විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයක් වන බැවින් මෙම ප්‍රකාශය සත්‍ය වේ, එහිදී ආලෝකයේ ප්‍රචාරණයට මාධ්‍යයක් අවශ්‍ය නොවේ.
3. ආලෝකය අවශෝෂණය කරගත හැක:
මෙම ප්‍රකාශය සත්‍යයකි. ආලෝකය යනු විද්‍යුත් චුම්භක තරංග වර්ගයකි. යාන්ත්‍රික සහ විද්‍යුත් චුම්භක යන සියලුම තරංග, එක් ස්ථානයක සිට තවත් ස්ථානයකට ගමන් කරන විට ශක්තිය රැගෙන යයි. එබැවින්, ආලෝකයේ ශක්තියෙන් කොටසක් එය ගමන් කරන මාධ්‍යයට අවශෝෂණය කර ගත හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, ආලෝකය පැතලි දර්පණයක් දෙසට ගමන් කරන විට, ආලෝකයෙන් වැඩි ප්‍රමාණයක් පරාවර්තනය වන නමුත්, කුඩා කොටසක් දර්පණය මගින් අවශෝෂණය කර ගනී.
4. ආලෝකය විද්‍යුත් ආරෝපණයක් දරයි:
මෙම ප්‍රකාශය අසත්‍යයකි. ආලෝකය යනු විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයක් වන අතර, විද්‍යුත් චුම්භක තරංග නිපදවන්නේ දෝලනය වන විද්‍යුත් හා චුම්භක ක්ෂේත්‍ර මගිනි. විද්‍යුත් ආරෝපණ ත්වරණය කිරීමෙන් විද්‍යුත් චුම්භක තරංග විමෝචනය වේ.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

පරිපූර්ණ පරාවර්තනය

3. දකුණු පස ඇති පින්තූරයේ දැක්වෙන්නේ දියමන්තියෙන් පරාවර්තනය වන ආලෝකය ඉතා දිලිසෙන බැවින් ඉතා මිල අධික දියමන්ති ආභරණ ගලකි. මෙම සංසිද්ධිය ඇති වන්නේ…
A. අඩු ඝන මාධ්‍යයකින් ඝන මාධ්‍යයකට ආලෝකය ඇතුළු වන පරිපූර්ණ වර්තනය
B. පරිපූර්ණ වර්තනය, එහිදී සිදුවීම් කෝණය මායිම් කෝණයට වඩා කුඩා වේ.
C. ආලෝකය අඩු ඝන මාධ්‍යයකින් ඝන මාධ්‍යයකට පැමිණෙන පරිපූර්ණ පරාවර්තනය
D. සිදුවීම් කෝණය මායිම් කෝණයට වඩා වැඩි වන පරිපූර්ණ පරාවර්තනය
සාකච්ඡා
ආලෝක විසරණය සහ පරිපූර්ණ පරාවර්තනය හේතුවෙන් දියමන්තියකින් ලැබෙන ආලෝකය දිලිසෙන බව පෙනේ. වැඩි වර්තන දර්ශකයක් සහිත මාධ්‍යයකින් අඩු වර්තන දර්ශකයක් සහිත මාධ්‍යයකට ආලෝකය ගමන් කරන විට පරිපූර්ණ පරාවර්තනය සිදු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ආලෝකය දියමන්ති (ඉහළ වර්තන දර්ශකයක් සහිත) සිට වාතය (අඩු වර්තන දර්ශකයක් සහිත) දක්වා ගමන් කරයි. මෙය තවදුරටත් තේරුම් ගැනීමට, පහත රූපය පරීක්ෂා කරන්න.

විශාල වර්තන දර්ශකයක් සහිත මාධ්‍යයක සිට කුඩා වර්තන දර්ශකයක් සහිත මාධ්‍යයකට ආලෝකය ගමන් කරන විට, ආලෝකය සාමාන්‍යයෙන් ඉවතට නැවී යයි. සිදුවීම් කෝණය (i) වැඩි නම් වර්තන කෝණය (r) වැඩි වේ. යම් සිදුවීම් කෝණයකදී, වර්තන කෝණය 90o වේ. වර්තන කෝණය 90o වන විට සිදුවීම් කෝණය තීරණාත්මක කෝණය (θk) හෝ සීමිත කෝණය ලෙස හැඳින්වේ. සිදුවීම් කෝණය තීරණාත්මක කෝණයට හෝ සීමිත කෝණයට වඩා වැඩි නම් කිසිදු ආලෝකයක් වර්තනය නොවේ; සියලු ආලෝකය පරාවර්තනය වේ.
නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

4. රීජන්සි/නගර මට්ටමේ අංක 39 හි කනිෂ්ඨ උසස් පාසල් සඳහා 2011 ජාතික විද්‍යා ඔලිම්පියාඩ් ප්‍රශ්න
පරිපූර්ණ පරාවර්තනයේ රෝග ලක්ෂණයක් වන පහත සංසිද්ධිය නම්....
A. දේදුන්න
ආ. මිරාජ්
C. වර්ණවත් විල
D. ඇස්ටිග්මැටිස්වාදය
සාකච්ඡා
මිරිඟුවක් පරිපූර්ණ පරාවර්තන සංසිද්ධියක් ලෙස හඳුන්වනු ලබන්නේ මෙම ක්‍රියාවලියේදී වාතයෙන් එන කිසිදු ආලෝකයක් මාර්ග මතුපිටින් වර්තනය නොවන නමුත් සියලු ආලෝකය මාර්ග මතුපිටින් පරාවර්තනය වන බව පෙනෙන බැවිනි. මිරිඟු ඇති වන්නේ මෙම වායු ස්ථරවල විවිධ ඝනත්වයන් නිසා විවිධ වර්තන දර්ශක ඇති වායු ස්ථර හරහා ආලෝකය ගමන් කරන බැවිනි. යථාර්ථයේ දී, ආලෝකය මාර්ග මතුපිටින් පරාවර්තනය නොවන නමුත් විවිධ වර්තන දර්ශක ඇති වායු ස්ථර මගින් වර්තනය (නැමුණු) වේ.
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

5. රීජන්සි/නගර මට්ටමේ අංක 30 හි කනිෂ්ඨ උසස් පාසල් සඳහා 2010 ජාතික විද්‍යා ඔලිම්පියාඩ් ප්‍රශ්න
උණුසුම් දිනයක තාර මාර්ගයක මතුපිට තෙල් තට්ටුවක් දැකීම අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම සම්පූර්ණ පරාවර්තන සිදුවීමකි, මන්ද….
A. වාතයේ ඉහළ ස්ථරවල වර්තන දර්ශකය පහළ ස්ථරවලට වඩා වැඩිය.
B. වාතයේ ඉහළ ස්ථරවල වර්තන දර්ශකය පහළ ස්ථරවලට වඩා කුඩා වේ.
C. ජල බිඳිති විවිධ පරාවර්තන කෝණවලින් විවිධ වර්ණ පරාවර්තනය කරයි.
D. ජල බිඳිති විවිධ වර්තන කෝණවලින් විවිධ වර්ණවලින් වර්තනය වේ.
සාකච්ඡා
උණුසුම් දිනයක තාර මාර්ගයක තෙල් තට්ටුවක් වැනි දර්ශනයක් මිරිඟුවකට උදාහරණයකි. මාර්ගය අසල වායු ස්ථරය සහ ඊට ඉහළින් ඇති වායු ස්ථරය අතර වර්තන දර්ශකයේ වෙනස නිසා මිරිඟු ඇති වේ.
උණුසුම් දිනයක, මාර්ග මතුපිට එයට කෙළින්ම ඉහළින් ඇති වාතය රත් කරන අතර, මාර්ග මතුපිටට කෙළින්ම ඉහළින් ඇති වායු ස්ථරය, තවදුරටත් ඉහළට ගලා යන වායු ස්ථරයට වඩා උණුසුම් කරයි. උණුසුම් වායු ස්ථරය වැඩි පරිමාව ප්‍රසාරණය අත්විඳින අතර එය අඩු ඝනත්වයක් (අඩු ඝනත්වයක්) අත්විඳියි. අනෙක් අතට, ඊට ඉහළින් ඇති අඩු උණුසුම් වායු ස්ථරය අඩු පරිමාව ප්‍රසාරණය අත්විඳින අතර එය ඝනත්වයක් (ඉහළ ඝනත්වයක්) ඇති කරයි. එබැවින් පහළ වායු ස්ථරය අඩු ඝනත්වයක් ඇති අතර ඉහළ වායු ස්ථරය ඝනත්වයෙන් වැඩි වේ.
මාර්ග මතුපිටට ආසන්නව පතුලේ ඇති වායු ස්ථරයේ ඝනත්වය අඩු බැවින්, ආලෝකය ඒ හරහා ගමන් කරන විට වේගයෙන් ගමන් කරන අතර, ඉහළින් ඇති වායු ස්ථරයේ ඝනත්වය වැඩි බැවින් ආලෝකය ඒ හරහා ගමන් කරන විට සෙමින් ගමන් කරයි.
වර්තන දර්ශකය සඳහා සූත්‍රය: n = c / v, මෙහි n යනු වර්තන දර්ශකයයි, c = රික්තයක් තුළ ආලෝකයේ වේගය = නියතය = 3 x 10⁸ m/s, v යනු මාධ්‍යයේ ආලෝකයේ වේගයයි. මෙම සූත්‍රය මත පදනම්ව, c ස්ථාවර කර ඇති අතර එමඟින් v විශාල වුවහොත් n කුඩා වන අතර අනෙක් අතට v අඩු වුවහොත් n විශාල වේ.
පහළ වායු ස්ථරයේ (විශාල v) ආලෝකය වේගයෙන් ගමන් කරන බැවින් පහළ වායු ස්ථරයේ කුඩා වර්තන දර්ශකයක් (කුඩා n) ඇති අතර ඉහළ වායු ස්ථරයේ (කුඩා v) ආලෝකය සෙමින් ගමන් කරන බැවින් ඉහළ වායු ස්ථරයේ විශාල වර්තන දර්ශකයක් (විශාල n) ඇත.
නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

වර්තන දර්ශකය

6. දෘශ්‍ය ආලෝක කදම්භයක වාතයේ තරංග ආයාමය 510 nm වේ. ආලෝක කදම්භය 1,5 ක වර්තන දර්ශකයක් සහිත මාධ්‍යයකට ඇතුළු වුවහොත් එහි තරංග ආයාමය ….
අ. 680 නැ.මී.
ආ. 510 නැ.මී.
සී. 340 නැනෝමීටර්
ඩී. 170 නැ.මී.
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
තරංග ආයාමය (λ) = 510 nm = 510 x 10^-9 මීටර
වර්තන දර්ශකය (n) = 1,5
ප්‍රශ්නය: තරංග ආයාමය (λ) වෙනස් වන්නේ….
පිළිතුර :

තරංග ආයාමය (λ) නැනෝමීටර 340 දක්වා වෙනස් වේ.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

7. පැහැදිලි තටාකයක පතුලේ මාළුවෙකු දක්නට ලැබේ, තටාකයේ ගැඹුර මීටර් 2 කි, තටාකයේ වර්තන දර්ශකය 4/3 කි. මාළුවා තටාකයේ මතුපිටට ආසන්නව දක්නට ලැබේ නම්, තටාකයේ මතුපිට සිට මාළුවා කොපමණ දුරකින් දෘශ්‍යමාන වේද?
A. තටාකයේ මතුපිට සිට මීටර් 1 ක්
B. තටාකයේ මතුපිට සිට මීටර් 1,5 ක්
C. තටාකයේ මතුපිට සිට මීටර් 2 ක්
D. තටාකයේ මතුපිට සිට මීටර් 2,67 ක්
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
තටාකයේ වර්තන දර්ශකය = 4/3
තටාකයේ ගැඹුර = මීටර් 2
ප්‍රශ්නය: පොකුණේ මතුපිට සිට මාළු කොපමණ දුරකින් දැකිය හැකිද?
පිළිතුර :
දෘශ්‍ය දුර = 1 : n (සැබෑ දුර)
පෙනෙන දුර = 1 : 4/3 (මීටර් 2)
පෙනෙන දුර = 1 x 3/4 (මීටර් 2)
දෘශ්‍ය දුර = 3/4 (මීටර් 2)
දෘශ්‍ය දුර = 6/4
පෙනෙන දුර = මීටර් 1,5
පොකුණේ මතුපිට සිට පෙනෙන මාළුවාගේ දුර = මීටර් 1,5
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

8. පරිසරයට සාපේක්ෂව වර්තන දර්ශකයක් ඇති නාලිකාවක ආලෝකය සම්ප්‍රේෂණය කළ හැක....
අ. > 1
බී. = 1
ඇ. < 1
ඩී. = 0
සාකච්ඡා
රික්තකයේ වර්තන දර්ශකය = 1,0000
මාධ්‍යයක වර්තන දර්ශකය රික්තයක වර්තන දර්ශකයට වඩා වැඩිය.
නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

ආලෝකය විසුරුවා හැරීම

9. විසරණ කෝණය යනු .... වැනි අවස්ථාවකදී ඇතිවන ඒකවර්ණ ආලෝකයේ වර්ණ දෙකක් අතර කෝණයයි.
A. ආලෝකයේ ධ්‍රැවීකරණය
B. ආලෝක අවශෝෂණය
C. ආලෝකයේ විසරණය
D. ආලෝකයේ විවර්තනය
සාකච්ඡා
ඒකවර්ණ ආලෝකය යනු තනි වර්ණයක් හෝ තරංග ආයාමයක් ඇති ආලෝකයයි. සුදු ආලෝකය, හිරු එළිය මෙන්, සියලු වර්ණවල එකතුවක් වන අතර, ඒ සෑම එකක්ම වෙනස් තරංග ආයාමයක් හෝ සංඛ්‍යාතයක් ඇත. සුදු ආලෝකය දෘශ්‍ය වර්ණාවලියට (රතු, තැඹිලි, කහ, කොළ, නිල්, ඉන්ඩිගෝ සහ දම්) බිඳවැටීම ආලෝක විසරණය ලෙස හැඳින්වේ.
ප්‍රිස්ම, ජල බිඳිති හෝ වෙනත් වස්තූන් මගින් ආලෝක විසරණය ලබා ගත හැක. දේදුනු යනු එදිනෙදා ජීවිතයේ ආලෝක විසරණය සඳහා උදාහරණයකි, එහිදී හිරු එළිය වැහි බිංදු මගින් විසුරුවා හරිනු ලැබේ.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

10. රීජන්සි/නගර මට්ටමේ අංක 60 හි කනිෂ්ඨ උසස් පාසල් සඳහා 2011 ජාතික විද්‍යා ඔලිම්පියාඩ් ප්‍රශ්න
දේදුන්නක් අර්ධ කවයක හැඩැති වර්ණවත් පීත්ත පටියක් ලෙස දිස්වේ. කුඩාම සිට විශාලතම අරය දක්වා පහත දේදුන්න වර්ණ හතරේ නිවැරදි අනුපිළිවෙල වන්නේ...
A. රතු, තැඹිලි, කහ, කොළ
B. නිල්, දම්, කොළ, කහ
C. කොළ, නිල්, ඉන්ඩිගෝ, දම්
ඩී. ඉන්ඩිගෝ, නිල්, කොළ, කහ
සාකච්ඡා
දේදුන්නෙහි වර්ණ අනුපිළිවෙල රතු, තැඹිලි, කහ, කොළ, නිල්, ඉන්ඩිගෝ සහ දම් ය.
රතු ආලෝකයේ දිගම තරංග ආයාමය ඇති අතර දම් ආලෝකයේ කෙටිම තරංග ආයාමය ඇත. ආලෝකයේ එක් එක් වර්ණයෙහි අපගමනය එහි තරංග ආයාමය මත රඳා පවතී.
සුදු හිරු එළිය වැහි බිංදු මගින් විසුරුවා හරින විට, දිගු තරංග ආයාම සහිත ආලෝකය අඩුවෙන් අපගමනය වන අතර, කෙටි තරංග ආයාම සහිත ආලෝකය වැඩි වශයෙන් අපගමනය වේ. රතු ආලෝකය අවම වශයෙන් අපගමනය වන්නේ එහි තරංග ආයාමය දිගු වන නිසා වන අතර, දම් ආලෝකය වැඩිම වශයෙන් අපගමනය වන්නේ එහි තරංග ආයාමය කෙටි වන නිසා බව පහත රූප සටහනේ දැක්වේ. මේ අනුව, නිරීක්ෂකයාගේ ඇසට ඉහළින් රතු ආලෝකය සහ පහළින් දම් ආලෝකය පෙනේ.
දේදුනු ආලෝකයේ සියලුම වර්ණ අර්ධ වශයෙන් වටකුරු හැඩයකින් යුක්ත වන අතර, එහිදී රතු ආලෝක කවය ඉහළින් ඇති බැවින් එයට විශාලතම අරය ඇති අතර, දම් පැහැති ආලෝක කවය පහළින් ඇති බැවින් එයට කුඩාම අරය ඇත.
විශාලතම අරයේ සිට කුඩාම අරය දක්වා ආලෝක වර්ණ අනුපිළිවෙල රතු, තැඹිලි, කහ, කොළ, නිල්, ඉන්ඩිගෝ, දම් වේ.
නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

11. ජල මතුපිට ඇති තෙල් ස්ථරයෙන් සැහැල්ලු වර්ණ ඇති වන්නේ... සිදුවීම නිසාය.
A. ඇඟිලි ගැසීම්
B. ධ්‍රැවීකරණය
සී. විසුරුවා හැරීම
D. විවර්තනය
සාකච්ඡා
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.