குறுவினாக்கள்

II .குறுவினாக்கள்

1. ஒளி எதிரொளிப்பினால் ஏற்படும் திசைமாற்றக் கோணம் என்றால் என்ன? 

படுகதிர் மற்றும் விலகுகதிர் இவற்றுக்கு இடையே உள்ள கோணத்திற்கு திசைமாற்றக் கோணம் (அல்லது) விலகுகோணம் என்று பெயர். 

2. கோளக ஆடியில் f மற்றும் R க்கு இடையேயான தொடர்பினை வருவி.

• C என்பது கோளக ஆடி ஒன்றின் வளைவு மையம் 

• F என்பது குவியம் 

• M புள்ளியில் ஆடிக்குச் செங்குத்துக்கோடு CM ஆகும்.

• i என்பது படுகோணம்

3. கோளக ஆடி ஒன்றிற்கான கார்ட்டீசியன் குறியீட்டு மரபுகளைக் கூறுக. 

(i) படும் ஒளியினை, இடப்பக்கத்திலிருந்து வலப்பக்கம் வருவது போன்று எடுக்க வேண்டும் 

(ii) அனைத்துத் தொலைவுகளும் ஆடி முனையிலிருந்துதான் அளக்கப்பட வேண்டும். 

(iii) ஆடிமுனைக்கு வலப்புறமாக, முதன்மை அச்சுக்கு இணையாக அளக்கப்படும் தூரத்தை நேர்குறி தூரமாகக் கருதவேண்டும். 

(iv) ஆடிமுனைக்கு இடப்புறமாக, முதன்மை அச்சுக்கு இணையாக அளக்கப்படும் தூரத்தை, எதிர் குறி தூரமாகக் கருதவேண்டும். 

(v) முதன்மை அச்சுக்குச் செங்குத்தாக, மேல்நோக்கிய உயரங்களை, நேர்குறி உயரங்களாகக் கருதவேண்டும். 

(vi) முதன்மை அச்சுக்குச் செங்குத்தாக, கீழ்நோக்கிய உயரங்களை எதிர்குறி உயரங்களாகக் கருதவேண்டும்

. 

4. ஒளியியல் பாதை என்றால் என்ன? ஒளியியல் பாதைக்கான சமன்பாட்டைப் பெறுக 

• ஊடகம் ஒன்றில் ஒளி (d) தொலைவைக் கடக்க எவ்வளவு நேரத்தை எடுத்துக் கொள்கிறதோ, அதே நேர இடைவெளியில் வெற்றிடத்தின் வழியே ஒளி கடந்து செல்லும் தொலைவு d' ஊடகத்தின் ஒளிப்பாதை என்று வரையறுக்கப்படுகிறது.

• n = ஒளி விலகல் எண் 

• d = தடிமன் 

• V = ஒளியின் வேகம் (ஊடகத்தில்)

• v = d / t அல்லது t = d / v

c = d’ / t அல்லது t = d’ / c

• இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் நேரம் சமம்

ஒரு ஊடகத்தில் n எப்போதும் 1 ஐவிட அதிகமாகும். ஊடகத்தின் ஒளிப்பாதை d' எப்போதும் d ஐ விட அதிகமாக இருக்கும். 

5. ஸ்னெல் விதி / ஒளிவிலகல் விதிகளை எழுதுக. 

அ) படுகதிர், விலகுகதிர், விலகுதளம் மற்றும் விலகுதளத்திற்கு வரையப்பட்ட செங்குத்துக்கோடு இவை அனைத்தும் ஒரே தளத்தில் அமையும். 

ஆ) முதல் ஊடகத்தின் படுகோணத்தின் சைன் மதிப்பிற்கும் (sin i), இரண்டாவது ஊடகத்தின் விலகுகோணத்தின் சைன் மதிப்பிற்கும் (sin r) உள்ள விகிதம், இரண்டாவது ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் எண்ணுக்கும் (n2) முதல் ஊடத்தின் ஒளிவிலகல் எண்ணுக்கும் (n1) உள்ள விகிதத்திற்குச் சமம்.

 sin i / sin r = n2 / n1

6. ஒளிவிலகளினால் ஏற்படும் திசைமாற்றக் கோணம் என்றால் என்ன? 

• ஒளிக்கதிர் அடர்குறை ஊடகத்திலிருந்து அடர்மிகு ஊடகத்திற்குள் செல்லும் போது செங்குத்துக்கோட்டை நோக்கி வளையும்.

d = i − r 

• ஒளிக்கதிர் அடர்மிகு ஊடகத்திலிருந்து அடர்குறை ஊடகத்திற்குள் செல்லும்போது செங்குத்துக்கோட்டை விட்டு விலகிச் செல்லும்.

d = r − i 

7. ஒளியின் மீளும் கொள்கை (Principle of reversibility) என்றால் என்ன? 

மீளும் கொள்கையின்படி, ஒளி செல்லும் பாதையின் திசையைப் பின்னோக்கித் திருப்பும் போது, ஒளி மிகச்சரியாக தான் கடந்து வந்த பாதையின் வழியாகவே திரும்பிச் செல்லும். 

8. ஒப்புமை ஒளிவிலகல் எண் என்றால் என்ன?

ஒப்புமை ஒளிவிலகல் எண் என்பது எனக் கருதலாம். பதத்திற்கு முதல் ஊடகத்தை பொருத்து, இரண்டாவது ஊடகத்தின் ஒப்புமை ஒளிவிலகல் எண் என்று பெயர். 

9. தோற்ற ஆழத்திற்கான கோவையை வருவி 

பொதுவாக நீர் நிரப்பப்பட்ட தொட்டியினுள் பார்க்கும் போது, தொட்டியின் அடிப்பரப்பு சற்று மேலே தெரிவதுபோலத் தோன்றும். இதற்கு தோற்ற ஆழம் என்று பெயர்.

• தொட்டியின் அடியில் உள்ள (O) என்ற பொருளிலிருந்து வரும் ஒளி அடர்மிகு ஊடகத்தில் இருந்து (நீர்) அடர்குறை ஊடகத்திற்கு (காற்று) வந்து நமது கண்களை அடைகிறது. 

• இவ்வொளிக்கதிர் அடர்குறை ஊடகத்தில் படுகதிர் படும்புள்ளியில் (B) வரையப்பட்டுள்ள செங்குத்துக் கோட்டினைவிட்டு விலகிச் செல்லும். அடர்மிகு ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் எண் (n1) மேலும் அடர்குறை ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் எண் (n2). இங்கு n1 > n2 அடர்மிகு ஊடகத்தில் படுகோணத்தின் மதிப்பு (i) மற்றும் அடர்குறை ஊடகத்தில் விலகு கோணத்தின் மதிப்பு (r).

n1 sin i = n2 sin r ……………(1)

sini ≈ tan i, i மற்றும் r சிறியது எனில் 

n1 tan i = n2 tan i

முக்கோணங்கள் ∠DOB மற்றும் ∠DIB யில்

tan (i) = DB / DO மற்றும் tan (r) = DB / DI

DO என்பது உண்மையான ஆழம் (d) மற்றும் DI என்பது தோற்ற ஆழம் d' ஆகும்.

தொட்டியின் அடிப்பரப்பு d − d' அளவு மேலே எழும்பித் தெரியும். எனவே,

10. விண்மீன்கள் ஏன் மின்னுகின்றன?

• உண்மையில் விண்மீன்கள் மின்னுவதில்லை. 

• அவை மின்னுவது போன்று தோன்றுகின்றன. 

• வெவ்வேறு ஒளிவிலகல் எண்களைக் கொண்டுள்ள வளிமண்டலத்தின் வெவ்வேறு அடுக்குகளின் வழியே செல்லும் பொழுது தொடர் ஒளிவிலகல் ஏற்படுவதினால் அவை மின்னுகின்றன.

11. மாறுநிலைக்கோணம் மற்றும் முழுஅக எதிரொளிப்பு என்றால் என்ன? 

• அடர்மிகு ஊடகத்தில் எந்தப் படுகோண மதிப்பிற்கு, விலகுகதிர் ஊடகங்களைப் பிரிக்கும் எல்லையைத் தழுவிச் செல்கிறதோ, அந்தப் படுகோணமே மாறுநிலைக் கோணமாகும். 

• ஒளி அடர்மிகு ஊடகத்திலிருந்து, அடர்குறை ஊடகத்திற்கு செல்லும் பொழுது ஒளி முழுவதும் அடர்மிகு ஊடகத்திலேயே எதிரொளிக்கும். இதுவே முழு அகஎதிரொளிப்பு எனப்படும்.

12. மாறுநிலைக் கோணத்திற்கான சமன்பாட்டைப் பெறுக. 

• அடர்மிகு ஊடகத்தில் எந்தப் படுகோண மதிப்பிற்கு, விலகுகதிர் ஊடகங்களைப் பிரிக்கும் எல்லையைத் தழுவிச் செல்கிறதோ, அந்தப் படுகோணமே மாறுநிலைக் கோணமாகும். 

• ஸ்னெல் விதியின் பெருக்கல் வடிவம் 

n1 sin ic = n2 sin 90o 

n1 sin ic = n2                     ∴ sin 90o = 1

sin ic = n2 / n1

இங்கு n1 > n2

காற்று ஊடகம் எனில் n1 = n மற்றும் n2 = 1

13. வைரம் ஜொலிப்பதற்கான காரணத்தை விளக்குக 

• வைரம் ஜொலிப்பதற்குக் காரணம், அதன் உள்ளே நடைபெறும் முழு அகஎதிரொளிப்பே ஆகும். 

• வைரத்தின் ஒளிவிலகல் எண் மதிப்பு மிகவும் அதிகம். 

• அவற்றின் மாறுநிலைக் கோணம் மிகவும் குறைவு. 

• வைரத்தின் உள்ளே நுழைந்த ஒளி வெளியேறுவதற்கு முன்பாக பலமுறை முழு அகஎதிரொளிப்பு அடைகிறது. 

• இதனால் வைரம் ஜொலிக்கிறது. 

14. கானல் நீர் மற்றும் குளிர் மாயத்தோற்றம் (looming) என்றால் என்ன? 

• வெப்பமான பகுதிகளில் உயரத்தில் உள்ள காற்றைவிட, தரையின் அருகில் உள்ள காற்றின் வெப்பம் அதிகமாக இருக்கும். 

• மரம் போன்ற உயரமான பொருள்களிலிருந்து வரும் ஒளி தரையின் அருகே படுகோணம் மாறுநிலைக் கோணத்தை விட அதிகமாக உள்ள நிலையில் முழு அகஎதிரொளிப்பு அடையும். 

• காற்று அடுக்குகளின் அசையும் தன்மையினால் நீர் நிலையில் இருந்து எதிரொளிப்பது போன்று தெரியும். இந்நிகழ்விற்கு கானல் நீர் எனப்படும்.

• பனிப்பாறைகள், உறைந்த ஏரிகள் மற்றும் கடல்களில் கானல் நீரின் எதிரிடையான விளைவு ஏற்படும். 

• எனவே, தலைகீழான பிம்பம் தரையிலிருந்து சற்று உயரத்தில் தோன்றும். இந்நிகழ்வுக்கு குளிர் மாயத்தோற்றம் என்று பெயர். 

15. முழுஅக எதிரொளிப்பு பண்பின் அடிப்படையில் முப்பட்டகங்கள் எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகின்றன என்பதைப் பற்றி குறிப்பு வரைக. 

• முழு அகஎதிரொளிப்பைப் பயன்படுத்தி ஒளியை 90° அல்லது 180° எதிரொளிக்கும்படி முப்பட்டகங்களை வடிவமைக்கலாம். 

• முப்பட்டகங்களைக் கொண்டு, பிம்பத்தின் அளவினை மாற்றாமல் பிம்பங்களைத் தலைகீழாக மாற்றலாம். 

• க்ரவுண் கண்ணாடி மற்றும் பிளிண்ட் கண்ணாடி இரண்டிற்கும் பொருந்தும்.

16. ஸ்னெல் சாளரம் என்றால் என்ன?

• வெளிப்புறத்திலிருந்து வரும் ஒளியைத் தண்ணீருக்குள் இருந்து பார்க்கும் போது, நமது பார்வை மாறுநிலைக் கோணத்திற்குச் சமமான ஒரு கோணத்திற்குள் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. 

• இவ்வாறு ஓர் குறிப்பிட்ட ஆரமுடைய ஒளியூட்டப்பட்ட வட்டப்பரப்பிற்கு ஸ்னெல் சாளரம் என்று பெயர். 

17. அகஉள்நோக்கி (endoscope) செயல்படும் முறையை விவரி.

• நோயாளியின் உடலுக்குள் இதனைச் செலுத்தி உட்புற உறுப்புகளை மருத்துவர்கள் ஆய்வு செய்வார்கள். 

• முழு அகஎதிரொளிப்புத் தத்துவத்தின் கீழ் இவை செயல்படுகிறது. 

• ஒளி இழைகளை வாய், மூக்கு வழியாக நோயாளியின் உடலுக்குள் செலுத்துவார்கள். 

• அவ்வாறு செலுத்தி, அறுவை சிகிச்சைகளையும் தற்போது மேற்கொள்கின்றனர். 

18. குழிலென்ஸின் முதன்மைக் குவியம் மற்றும் துணைக்குவியம் என்றால் என்ன? 

முதன்மைக் குவியம்: லென்ஸிலிருந்து வெளிவரும் கதிர்கள் முதன்மை அச்சுக்கு இணையாக வருவதற்கு, பொருளை லென்ஸின் மறுபுறம் எப்புள்ளியில் வைக்கவேண்டுமோ அப்புள்ளியே முதன்மைக் குவியமாகும். 

இரண்டாம் குவியம்: படு இணைக்கதிர்கள் லென்ஸினால் ஒளிவிலகல் அடைந்து முதன்மை அச்சில் எப்புள்ளியில் குவிகிறதோ, அப்புள்ளிக்கு இரண்டாம் குவியம் என்று பெயர். 

19. லென்ஸ்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் குறியீட்டு மரபுகள் யாவை? 

அ) லென்ஸ் முனையிலிருந்து (Pole of the lens) குவியத்தூரத்தை அளக்கும் திசையைப் பொருத்துக் குவியதூரத்திற்குக் குறியீடு வழங்கக்கூடாது. ஏனெனில், லென்ஸ்களுக்கு இரண்டு குவியத்தூரங்கள் உள்ளன. ஒன்று இடப்பக்கமாகவும் மற்றொன்று வலப்பக்கமாகவும் உள்ளது. 

ஆ) குவிக்கும் மெல்லிய லென்ஸ்களுக்கு (மெல்லிய குவிலென்ஸ்) குவியத்தூரம் நேர்குறி எனவும், விரிக்கும் மெல்லிய லென்ஸ்களுக்கு (குழிலென்ஸ்) குவியத் தூரம் எதிர்குறி எனவும் எடுக்கவேண்டும். 

20. லென்ஸ் உருவாக்குபவர் சமன்பாட்டிலிருந்து லென்ஸ் சமன்பாட்டைப் பெறுக. 

• லென்ஸின் ஒளிவிலகல் எண் n2 மேலும் லென்ஸ் காற்று ஊடகத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. அதாவது n2 = n மற்றும் n1 =1.

• இது லென்ஸ் உருவாக்குபவரின் சமன்பாடு எனப்படும்.

• இச்சமன்பாட்டை என்று மாற்றி அமைக்கலாம். இது லென்ஸ் சமன்பாடு எனப்படும். 

21. மெல்லிய லென்ஸ் ஒன்றிற்கான பக்கவாட்டு உருப்பெருக்கச் சமன்பாட்டைப் பெறுக.

• h1 உயரம் கொண்ட OO' என்ற பொருள் முதன்மை அச்சுக்குச் செங்குத்தாக வைக்கப்பட்டுள்ளது. 

• லென்ஸ் முனை வழியே செல்லும் OP கதிர் எவ்வித விலகலும் அடையாமல் நேர்க்கோட்டுப் பாதையில் செல்கிறது. முதன்மை அச்சுக்கு இணையாக வரும் கதிர், இரண்டாவது குவியம் வழியாகச் செல்கிறது. இவ்விரண்டு கதிர்களும் சந்திக்கும் புள்ளியில் h2 உயரமுள்ள தலைகீழான மெய்பிம்பம் கிடைக்கிறது.

• ஒத்த முக்கோணங்கள் ΔPOO' மற்றும் ΔPII', யிலிருந்து

குறியீட்டு மரபினைப் பயன்படுத்தும் போது, 

• இதனைச் சமன்பாடு (1) இல் பிரதியிட்டால் உருப்பெருக்கம்,

சமன்பாட்டினை மாற்றியமைத்த பின்னர், 

• உருப்பெருக்கம் மெய்பிம்பங்களுக்கு எதிர் குறியாகவும், மாய பிம்பங்களுக்கு நேர்குறியாகவும் இருக்கும். 

22. லென்சின் திறன் என்றால் என்ன? 

ஒரு லென்ஸின் குவியத்தூரத்தின் தலைகீழே லென்ஸின் திறன் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

P = 1 / f அலகு டையாப்டர்

23. ஒன்றை ஒன்று தொட்டுக் கொண்டிருக்கும் லென்ஸ்களுக்கான தொகுபயன் குவியத் தூரத்திற்கான சமன்பாட்டைப் பெறுக. 

ஒன்றை ஒன்று தொட்டுக்கொண்டுள்ள இரண்டு லென்ஸ்கள் 

• (1), (2) என்ற இரண்டு லென்ஸ்களைக் கருதுக . அவை ஒன்றை ஒன்று தொட்டுக் கொண்டுள்ளவாறு ஒரே அச்சில் வைக்கப்பட்டுள்ளன. 

• இவற்றின் குவியத்தூரங்கள் முறையே f1 மற்றும் f2 அவற்றின் முதன்மை அச்சுக்கள் ஒன்றே. 

• O என்ற பொருள் ஒன்று முதன்மை அச்சில், முதல் லென்ஸின் குவியத்தூரத்திற்கு அப்பால் வைக்கப்பட்டுள்ளது. 

• இப்பொருளின் பிம்பம் I' என்ற இடத்தில் தோன்றுகின்றது. இந்த பிம்பம் இரண்டாவது லென்ஸ்க்கு பொருளாகச் செயல்படுகின்றது. 

• லென்ஸ் விதியை எழுதும் போது

• இரண்டாவது லென்ஸ்க்கு (2) , லென்ஸ் விதியை எழுதும் போது,

• சமன்பாடுகள் (I) மற்றும் (2) இரண்டையும் கூட்டும் போது,

• O புள்ளியில் உள்ள பொருளின் பிம்பம் I யில் ஏற்படுகின்றது எனக்கருதினால்,

• சமன்பாடுகள் (3) மற்றும் (4) இரண்டையும் ஒப்பிடும் போது, 

24. சிறும திசைமாற்றக் கோணம் என்றால் என்ன?

திசைமாற்ற கோணத்தின் சிறும மதிப்பிற்கு, சிறுமதிசை மாற்றக் கோணம் என்று பெயர். 

25. நிறப்பிரிகை என்றால் என்ன?

வெள்ளை ஒளியில் உள்ள வண்ணங்கள் தனித்தனியாகப் பிரியும் நிகழ்வுக்கு நிறப்பிரிகை என்று பெயர்.

26. வானவில் எவ்வாறு தோன்றுகிறது?

• மழைக்காலங்களில் நீர்த்துளிகளினால் சூரிய ஒளி நிறப்பிரிகை அடைவதால் வானவில் தோன்கிறது. 

• காற்றில் மிதந்து கொண்டிருக்கும் நீர்த்துளிகளின் மீது விழும் சூரிய ஒளி நிறப்பிரிகை அடைந்து ஏழு வண்ணங்களாக பிரிகை அடையும். 

• ஊதாவிலிருந்து சிவப்புவரை உள்ள வண்ணங்களை பார்ப்பதற்கு பார்வை கோணம் 40° முதல் 42° வரையிருக்கும். 

• சிவப்பு வண்ணத்திலிருந்து ஊதா வண்ணம் வரை பார்வைக்கோணம் 52° முதல் 54°வரையிலிருக்கும். 

27. ராலே ஒளிச்சிதறல் என்றால் என்ன?

• ஒளியின் அலைநீளத்தை (λ) விட மிகவும் குறைவான அளவுடைய (a) அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளினால் ஏற்படும் ஒளிச்சிதறலுக்கு இராலே ஒளிச்சிதறல் என்று பெயர். 

• இராலே ஒளிச்சிதறலின் செறிவு, அலைநீளத்தின் நான்குமடி மதிப்புக்கு எதிர்த்தகவில் இருக்கும்.

I ∝ 1/λ4

28. வானம் ஏன் நீல நிறமாகக் காட்சியளிக்கிறது? 

• பகல் நேரத்தில், குறைந்த அலைநீளமுடைய நீலவண்ணம் வளிமண்டலத் துகள்களினால், வளிமண்டலம் முழுவதும் சிதறடிக்கப்படுகின்றது. 

• நமது கண்களின் உணர்வு நுட்பம் ஊதா வண்ணத்தை விட, நீல வண்ணத்திற்கு அதிகம். 

29. சூரிய உதயம் மற்றும் மறைவின் போது வானம் ஏன் சிவப்பு நிறமாகத் தெரிகிறது?

• சூரிய உதயம் மற்றும் மறைவின்போது சூரிய ஒளி நீண்ட தொலைவு செல்ல வேண்டியுள்ளது. 

• எனவே, குறைந்த அலைநீளம் கொண்ட நீல ஒளி சிதறலடைந்து விடும். 

• ஆனால் அதிக அலைநீளம் கொண்ட சிவப்பு ஒளி குறைவாகச் சிதறலடையும். 

• இதன் காரணமாக வானம் சிவப்பு நிறமாகக் காட்சி தெரிகிறது.

30. மேகங்கள் ஏன் வெண்மை நிறமாகக் காட்சியளிக்கின்றன? 

வளிமண்டலத்திலுள்ள தூசு மற்றும் நீர்த்துளிகளின் அளவு, ஒளியின் அலைநீளத்தைவிட மிக அதிகமாக உள்ளபோது, இத்தகைய பெரிய துகள்களினால் ஒளியின்செறிவு அனைத்து அலைநீளங்களுக்கும் சமமாக இருக்கும். இதன் காரணமாக வெண்மை நிறமாக தோன்றும்.