روشنی کی لہروں پر مثالی سوالات

روشنی کی لہروں کی 11 مثالیں۔

1. تفاوت جھنڈی

مندرجہ ذیل بیانات پر توجہ دیں:

(1) گرڈ کو گرڈ سے تبدیل کریں جس میں زیادہ تعداد میں لائنیں فی ملی میٹر ہوں۔

(2) روشنی جو نیلے سے پیلے رنگ میں گرتی ہے۔

(3) خارج ہونے والی روشنی کو سرخ سے سبز میں تبدیل کریں۔

(4) اسکرین کو گرڈ کے قریب لے جائیں۔

ڈفریکشن گریٹنگ کے تجربے میں برائٹ بینڈ کی چوڑائی بڑھانے کی کوشش میں کیا شامل ہے...

بحث

ڈبل سلٹ مداخلت کا فارمولا (تعمیری مداخلت):

سلٹ (d) کی چوڑائی سلٹ اور اسکرین (L) کے درمیان فاصلے کے مقابلے میں بہت چھوٹی ہے تاکہ زاویہ بہت چھوٹا ہو۔ زاویہ اتنا چھوٹا ہے کہ sin θ کی قدر ٹینجنٹ θ کے قریب ہے ۔

sin θ ≈ tan θ = y / L

معلومات:

y = برائٹ بینڈ کی چوڑائی، n = آرڈر، λ = طول موج، L = گریٹنگ اور اسکرین کے درمیان فاصلہ، d = سلٹ کی چوڑائی۔

d = 1 / (4000 لائنیں / سینٹی میٹر) = 0,00025 سینٹی میٹر

(1) گرڈ کو گرڈ سے تبدیل کریں جس میں زیادہ تعداد میں لائنیں فی ملی میٹر ہوں۔

مثال:

d = 1 / (1000 لائنیں / سینٹی میٹر) = 0,001 سینٹی میٹر

d = 1 / (2000 لائنیں / سینٹی میٹر) = 0,0005 سینٹی میٹر

d = 1 / (3000 لائنیں / سینٹی میٹر) = 0,0003 سینٹی میٹر

d = 1 / (4000 لائنیں / سینٹی میٹر) = 0,00025 سینٹی میٹر

اس حساب کی بنیاد پر، اگر فی ملی میٹر لائنوں کی تعداد زیادہ ہے، تو سلٹ (d) کی چوڑائی چھوٹی ہے۔ اوپر کے فارمولے کی بنیاد پر، اگر سلٹ (d) کی چوڑائی چھوٹی ہے، تو برائٹ بینڈ (y) کی چوڑائی بڑی ہے۔

یہ بیان درست ہے۔

(2) روشنی جو نیلے سے پیلے رنگ میں گرتی ہے۔

نیلی روشنی میں پیلے رنگ کی روشنی سے زیادہ تعدد ہوتی ہے، اس کے برعکس

نیلی روشنی کی طول موج پیلی روشنی سے کم ہوتی ہے۔

اگر روشنی کو نیلے سے پیلے رنگ میں گرا دیا جائے تو طول موج بڑی ہو جاتی ہے۔

اوپر کے فارمولے کی بنیاد پر، اگر طول موج زیادہ ہے، تو روشن بینڈ (y) کی چوڑائی زیادہ ہے۔

یہ بیان درست ہے۔

(3) خارج ہونے والی روشنی کو سرخ سے سبز میں تبدیل کریں۔

سرخ روشنی میں سبز روشنی سے کم تعدد ہوتی ہے، اس کے برعکس

سرخ روشنی میں پیلے رنگ کی روشنی سے زیادہ طول موج ہوتی ہے۔

اگر روشنی کو سرخ سے سبز پر گرا دیا جائے تو طول موج کم ہو جاتی ہے۔

اوپر کے فارمولے کی بنیاد پر، اگر طول موج چھوٹی ہے، تو روشن بینڈ (y) کی چوڑائی چھوٹی ہے۔

یہ بیان غلط ہے۔

(4) اسکرین کو گرڈ کے قریب لے جائیں۔

اسکرین کو گرڈ کے قریب لے جانے کا مطلب ہے L کو کم کرنا۔ اوپر دیے گئے فارمولے کی بنیاد پر، اگر گرڈ اور اسکرین (L) کے درمیان فاصلہ چھوٹا ہے، تو روشن بینڈ (y) کی چوڑائی کم ہے۔

یہ بیان غلط ہے۔

2. روشنی کا پھیلاؤ

^{4.500 lines.cm -1} grating کا استعمال کرتے ہوئے روشنی کے پھیلاؤ کے تجربے میں ، grating سے L کے فاصلے پر رکھی گئی اسکرین پر، دوسرے ترتیب والے روشن بینڈ کا فاصلہ 1 ملی میٹر ہے۔ اگر استعمال شدہ گریٹنگ کو دوسری گریٹنگ سے بدل دیا جائے جس میں 5.400 لائنیں ہوں. سینٹی میٹر ^-1 ، تو سنٹرل برائٹ بینڈ سے ماپا جانے والے دوسرے آرڈر کے برائٹ بینڈ کا فاصلہ...

A. 0,6 ملی میٹر

B. 0,9 ملی میٹر

C. 1,2 ملی میٹر

D. 1,6 ملی میٹر

E. 2,2 ملی میٹر

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:

d ₁ = 1 / (4500 لائنیں / سینٹی میٹر) = 1/4500 سینٹی میٹر

n ₁ = 2

y ₁ = 1 ملی میٹر = 0,1 سینٹی میٹر

d ₂ = 1 / (5400 لائنیں / سینٹی میٹر) = 1/ 5400 سینٹی میٹر

n ₂ = 2

پوچھا: y ₂

جواب:

ڈبل سلٹ مداخلت کا فارمولا (تعمیری مداخلت):

d گناہ θ = n λ

سلٹ اور اسکرین کے درمیان فاصلے کے مقابلے میں سلٹ کی چوڑائی بہت چھوٹی ہے لہذا زاویہ بہت چھوٹا ہے۔ زاویہ اتنا چھوٹا ہے کہ sin تھیٹا کی قدر ٹینجنٹ تھیٹا کے قریب ہے۔

sin θ ≈ tan θ = y / L

d گناہ θ = n λ

d (y / L) = n λ

dy = n λ L

معلومات :

d = سلٹ چوڑائی، y = مرکزی روشنی اور nth آرڈر کی روشنی کے درمیان فاصلہ، n = آرڈر، λ = طول موج، L = گریٹنگ اور اسکرین کے درمیان فاصلہ۔

تجربہ 1:

d ₁ y ₁ = n ₁ λ L

(1/4500)(0,1) = (2) λ L

0,1 / 4500 = (2) λ ایل

0,1 / (2)(4500) = λ ایل

0,1 / 9000 = λ L

تجربہ 2:

d ₂ y ₂ = n ₂ λ L

(1/5400)(y ₂ ) = (2) λ L

y ₂ / 5400 = (2) λ L

y ₂ / (2)(5400) = λ L

y ₂ / 10.800 = λ L

استعمال شدہ روشنی کی طول موج (λ) ایک جیسی ہے اور گریٹنگ اور اسکرین (L) کے درمیان فاصلہ بھی ایک جیسا ہے۔

λ L = λ L

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 سینٹی میٹر

y ₂ = 1,2 ملی میٹر

درست جواب C ہے۔

ہلکی مداخلت

3. 2 ملی میٹر کے فاصلے سے الگ کیے گئے دو تنگ درے کھڑے ہو کر روشن ہوتے ہیں۔ سلٹ سے 1 میٹر کی سکرین پر، ایک چوتھی روشن لائن بنتی ہے، جو مرکزی روشن لائن سے 1 ملی میٹر کے فاصلے پر واقع ہوتی ہے۔ استعمال ہونے والی روشنی کی طول موج ہے…

A. 24 x 10 ^-6 میٹر

B. 8,0 x 10 ^-6 میٹر

C. 3,7 x 10 ^-6 میٹر

D. 2,0 x 10 ^-6 میٹر

E. 0,5 x 10 ^-6 میٹر

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:

سلٹ کے درمیان فاصلہ (d) = 2 ملی میٹر = 2 x 10 ^-3 میٹر

آرڈر (n) = 4

اسکرین اور گیپ کے درمیان فاصلہ (l) = 1 میٹر

مرکزی روشن لکیر سے چھٹی روشن لائن کا فاصلہ (y) = 1 ملی میٹر = 1 x 10 ^-3 میٹر = 10 ^-3 میٹر

سوال: روشنی کی طول موج ( λ)

جواب:

ڈبل سلٹ مداخلت کا فارمولا (تعمیری مداخلت):

d گناہ θ = n λ

سلٹ کے درمیان فاصلہ سلٹ اور اسکرین کے درمیان فاصلے سے کم ہے تاکہ زاویہ بہت چھوٹا ہو۔ زاویہ بہت چھوٹا ہے تاکہ sin θ کی قدر ta ngen θ کے قریب ہو ۔

روشنی کی طول موج ( λ):

درست جواب E ہے۔

4. ینگ کے تجربے میں، دو تنگ سلِٹس استعمال کیے گئے، ہر ایک 3 ملی میٹر کے فاصلے پر، اور سلِٹس سے 1 میٹر کے فاصلے پر ایک اسکرین رکھی گئی۔ اگر چھٹی روشنی مرکزی روشنی سے 1 ملی میٹر کے فاصلے پر پیدا ہوتی ہے، تو استعمال ہونے والی روشنی کی طول موج...

A. 0,5 x 10 ^-6 میٹر

B. 2,0 x 10 ^-6 میٹر

C. 3,7 x 10 ^-6 میٹر

D. 8,0 x 10 ^-6 میٹر

E. 24 x 10 ^-6 میٹر

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:

سلٹ کے درمیان فاصلہ (d) = 3 ملی میٹر = 3 x 10 ^-3 میٹر

آرڈر (n) = 6

اسکرین اور گیپ کے درمیان فاصلہ (l) = 1 میٹر

مرکزی روشن لکیر سے چھٹی روشن لائن کا فاصلہ (y) = 1 ملی میٹر = 1 x 10 ^-3 میٹر = 10 ^-3 میٹر

سوال: روشنی کی طول موج ( λ)

جواب:

روشنی کی طول موج ( λ):

صحیح جواب ہے A۔

روشنی کی لہروں کی خصوصیات

5. لہروں کی خصوصیات:

(1) طول بلد لہر کی شکل

(2) ریفریکٹ کر سکتے ہیں۔

(3) مداخلت کر سکتا ہے۔

(4) پولرائزڈ کیا جا سکتا ہے

(5) اس کے پھیلاؤ کے لیے ایک ذریعہ درکار ہے۔

اوپر بیان جو روشنی کی لہروں کی ایک خصوصیت ہے وہ نمبر ہے…

A. (1)، (2) اور (3)

B. (1)، (2) اور (4)

C. (1)، (3) اور (5)

D. (2)، (3) اور (4)

E. (2)، (2) اور (5)

بحث

درست جواب ہے D.

6. 2015/2016 SMA/MA فزکس قومی امتحان سوال نمبر 29

درج ذیل بیان پر توجہ دیں!

(1) مداخلت کر سکتا ہے۔

(2) پولرائزیشن کا تجربہ کرنا

(3) تفریق کا سامنا کرنا

(4) میڈیم کے بغیر رینگنا

(5) منعکس کیا جا سکتا ہے۔

صوتی لہروں کی خصوصیات کے بارے میں اوپر دیا گیا صحیح بیان یہ ہے...

A. (1)، (2) اور (3)

B. (1)، (3) اور (5)

C. (1)، (4) اور (5)

D. (2)، (3) اور (4)

E. (3)، (4) اور (5)

بحث

(2) پولرائزیشن کا تجربہ ٹرانسورس لہروں سے ہوتا ہے۔ صوتی لہریں طولانی لہریں ہیں۔

(4) وہ لہریں جو میڈیم کے بغیر پھیلتی ہیں وہ صرف برقی مقناطیسی لہریں ہوتی ہیں، آواز کی لہریں میکانکی لہریں ہوتی ہیں جن کو پھیلانے کے لیے میڈیم کی ضرورت ہوتی ہے۔

صحیح جواب ہے B۔

Diffraction Grating

7. ایک ڈفریکشن گریٹنگ میں 4.000 لائنیں فی سینٹی میٹر ہوتی ہیں۔ یک رنگی روشنی جھنڈی پر چمکتی ہے اور دوسری ترتیب والی روشن لکیر پیدا کرتی ہے۔ اگر انحراف کا زاویہ 30 ^° ہے ، تو روشنی کی طول موج ہے… (1 Å = 10 ^-10 میٹر)

A. 8.000 Å

B. 6.250 Å

C. 5.000 Å

D. 4.500 Å

E. 4.000 Å

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:

جالی مستقل (d) = 1 / (4000 لائنیں / سینٹی میٹر) = 0,00025 سینٹی میٹر = 2,5 x 10 ^-4 سینٹی میٹر = 2,5 x 10 ^-6 میٹر

آرڈر (n) = 2

گناہ 30 ^o = 0,5

1 Å = 10 ^-10 میٹر

سوال: روشنی کی طول موج (λ)

جواب:

صحیح جواب ہے B۔

8. 2.5 10 ^-7 میٹر کی طول موج کے ساتھ یک رنگی روشنی کی ایک شہتیر 10.000 خروںچ/سینٹی میٹر پر مشتمل ایک گریٹنگ سے ٹکراتی ہے۔ دوسری ترتیب والی روشن لکیر کا زاویہ کیا ہے؟

A. 30 ^o

B. 37 ^o

C. 45 ^o

D. 53 ^o

E. 60 ^o

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:

جالی مستقل (d) = 1 / (10.000 لائنیں / سینٹی میٹر) = 0,0001 سینٹی میٹر = 1 x 10 ^-4 سینٹی میٹر = 1 x 10 ^-6 میٹر

آرڈر (n) = 2

روشنی کی طول موج (λ) = 2,5 x 10 ^-7 میٹر

پوچھا: زاویہ (θ)

جواب:

صحیح جواب ہے A۔

9. ڈبل سلٹ مداخلت

پیلے رنگ کی روشنی کا ایک شہتیر دو سلٹوں پر گرا دیا جاتا ہے، جس سے سکرین پر نظر آنے والی مداخلت ہوتی ہے۔ درج ذیل بیان سے:

(1) اگر پیلی روشنی کو نیلے رنگ سے بدل دیا جائے تو روشن بینڈ وسیع تر ہو جائے گا۔

(2) اگر سلٹ کے درمیان فاصلہ کم ہو جائے تو روشن بینڈ وسیع تر ہو جائے گا۔

( 3) مرکزی روشنی سے جتنا آگے جائے گا، شدت اتنی ہی کم ہوگی۔

(4) مرکزی روشنی سے آگے کی شدت مستقل رہتی ہے۔

صحیح بیان ہے…

A. (1)، (3) اور (4)

B. (1) اور (3) صرف

C. (1) اور (4) صرف

D. (2) اور (3) صرف

E. (2) اور (4) صرف

بحث

سلٹ کے درمیان فاصلہ سلٹ اور اسکرین کے درمیان فاصلے سے چھوٹا ہے تاکہ زاویہ بہت چھوٹا ہو۔ زاویہ بہت چھوٹا ہے تاکہ sin θ کی قدر ta ngen θ کے قریب ہو ۔

ڈبل سلٹ مداخلت کا فارمولا (تعمیری مداخلت)

معلومات :

d = سلٹ کے درمیان فاصلہ، y = مرکزی روشن لکیر سے n ویں روشن لائن کا فاصلہ ، l = اسکرین اور سلٹ کے درمیان فاصلہ، n = ترتیب، λ = p روشنی کی طول موج۔

(1) اگر پیلی روشنی کو نیلے رنگ سے بدل دیا جائے تو روشن بینڈ وسیع تر ہو جائے گا۔

اس فارمولے کی بنیاد پر، روشن لکیروں کی تعداد (n) طول موج ( λ) کے الٹا متناسب ہے۔ اگر طول موج چھوٹی ہے تو روشن لکیروں کی تعداد (n) زیادہ ہے۔ پیلی روشنی میں نیلی روشنی سے زیادہ طول موج (کم تعدد) ہوتی ہے۔ اگر پیلی روشنی کو نیلی روشنی سے بدل دیا جائے تو طول موج کم ہوتی ہے، اس لیے روشن لکیروں کی تعداد (n) زیادہ ہوتی ہے۔

یہ بیان درست ہے۔

(2) اگر سلٹ کے درمیان فاصلہ کم ہو جائے تو روشن بینڈ وسیع تر ہو جائے گا۔

مندرجہ بالا فارمولے کی بنیاد پر، سلٹ (d) کے درمیان فاصلہ روشن لائنوں (n) کی تعداد کے براہ راست متناسب ہے۔ اگر سلٹ کے درمیان فاصلہ کم ہو جائے تو روشن لکیروں کی تعداد (n) کم ہو جائے گی۔

یہ بیان غلط ہے۔

(3) مرکزی روشنی سے جتنا آگے جائے گا، شدت اتنی ہی کم ہوگی۔

شدت کا تعلق چمک کی سطح سے ہے۔ شدت فاصلے کے برعکس متناسب ہے؛ فاصلہ جتنا زیادہ ہوگا، شدت اتنی ہی کم ہوگی (روشنی دھیمی ہوگی)۔

یہ بیان درست ہے۔

(4) مرکزی روشنی سے جتنی آگے جائے گی شدت برقرار رہتی ہے۔

یہ بیان غلط ہے۔

صحیح جواب ہے B۔

10. یک رنگی روشنی کی ایک شہتیر جس کی طول موج 5.10 ^-7 میٹر ہے کو جھنجھری کی طرف کھڑا کیا جاتا ہے۔ اگر اسکرین اور گریٹنگ کے درمیان فاصلہ 2 میٹر ہے اور مرکزی روشنی سے 150 سینٹی میٹر کے فاصلے پر اسکرین پر تھرڈ آرڈر لائٹ آتی ہے، تو سلٹ کے درمیان فاصلہ ہے….

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

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:
طول موج (λ) = 5 x 10^-7 میٹر
l = 2 میٹر
N = 3
y = 150 سینٹی میٹر = 1,5 میٹر
پوچھا: جالی مستقل
جواب:

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

فرقوں کے درمیان فاصلہ:
d گناہ 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) میٹر
d = (0,2)(10^-5) میٹر
d = 2.10۔^-6 میٹر
درست جواب C ہے۔

11. یک رنگی روشنی کی ایک شہتیر جس کی طول موج 500 nm (1 nano = 10 ^-9 ) ہے وہ وقوعہ ہے جو جھاڑی پر کھڑا ہے ۔ اگر چوتھی روشنی 30 ^o کا انحراف کا زاویہ بناتی ہے ، تو گریٹنگ کے فی سینٹی میٹر لائنوں کی تعداد ہے….

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

بحث
معلوم ہوا ہے کہ:
طول موج (λ) = 500.10^-9 میٹر = 5.10^-7 میٹر
θ = 30^o
N = 4
پوچھا: گرڈ کے فی سینٹی میٹر لائنوں کی تعداد
جواب:
فرقوں کے درمیان فاصلہ:
d گناہ θ = n λ
ڈی (گناہ 30^o) = (4) (5.10^-7)
d (0,5) = 20.10^-7
d = (20.10^-7) / 0,5۔
d = 40.10۔^-7
d = 4.10۔^-6  میٹر

لائنوں کی تعداد فی سینٹی میٹر گرڈ:
x = 1 / 4.10^-6  میٹر
X = 0,25.10⁶ لائن / میٹر
X = 0,25.10⁶ لائن / 10² cm
X = 0,25.10⁴ لائن / سینٹی میٹر
X = 25.10² لائن / سینٹی میٹر
x = 2500 لائنیں/سینٹی میٹر
صحیح جواب ہے B۔

سوال کا ماخذ:

2015/2016 SMA/MA فزکس اقوام متحدہ کے سوالات