2021 A/L Physics Past Paper · Question 29 (Sinhala Medium)

Answer: (1) (A) පමණක් සත්‍ය වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

අපි දන්නා දේ:

එකම ලෝහය ආලෝක වර්ග තුනකින්, එකින් එක, ප්‍රදීපනය කරයි: නිල්, රතු සහ කහ. සෑම ආලෝකයකටම ඇත්තේ එක් වර්ණයක් පමණි (ඒකවර්ණ).

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$f$ ($\text{Hz}$): ආලෝකයේ සංඛ්‍යාතය.

$f_0$ ($\text{Hz}$): ලෝහයේ දේහලී සංඛ්‍යාතය, ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කළ හැකි අවම සංඛ්‍යාතය.

$\lambda$ ("ලැම්ඩා", $\text{m}$): ආලෝකයේ තරංග ආයාමය.

$c$ ($\text{m s}^{-1}$): ආලෝකයේ ප්‍රවේගය, සියලු වර්ණවලට එකමය.

$f_R$, $f_Y$, $f_B$ ($\text{Hz}$): රතු, කහ සහ නිල් ආලෝකයේ සංඛ්‍යාත.

(A), (B) සහ (C) ප්‍රකාශවලින් සැම විටම සත්‍ය වන්නේ කුමක් දැයි සොයන්න.

සැලැස්ම: වර්ණ තුන සංඛ්‍යාතය අනුව පිළිවෙළට තබන්න. ඉන්පසු දේහලී සංඛ්‍යාතය පිළිබඳ නීතියෙන් සෑම ප්‍රකාශයක්ම පරීක්ෂා කරන්න.

අදාළ න්‍යාය

ප්‍රකාශ විමෝචනය සිදු වන්නේ පතනය වන ආලෝකයේ සංඛ්‍යාතය දේහලී සංඛ්‍යාතය (threshold frequency) නමින් හැඳින්වෙන එක්තරා අවම අගයකට වඩා වැඩි වුව හොත් පමණි.

දෘශ්‍ය වර්ණාවලිය ලෙස හැඳින්වෙන ඇසට වෙන්‌ වෙන්ව හඳුනා ගත හැකි රතු, තැඹිලි, කහ, කොළ, නිල්‌, ඉන්ඩිගෝ, දම්‌ වර්ණවලට අයත්‌ තරංග මේවා වේ. අධෝරක්ත, දෘශ්‍ය ආලෝකය, පාරජම්බුල විකිරණ සියල්ල ආලෝකය ලෙස වර්ග කෙරෙන අතර, මෙහි මැද ඇති ඇසට සංවේදි කොටස දෘශ්‍ය ආලෝකය ලෙස හැඳින්වේ.

ගුවන්විදුලි තරංගවලට වඩා සංඛ්‍යාතයෙන්‌ ඉහළ මීළඟ කලාපය අධෝරක්ත කලාපය ලෙස හැඳින්වේ.

ආලෝකයේ ප්‍රවේගය ලෙස බොහෝ විට 3 × 10⁸ m s⁻¹ වශයෙන්‌ යොදා ගනී.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

පළමුව වර්ණවල පිළිවෙළ. වර්ණාවලියේ සංඛ්‍යාතය ගුවන්විදුලි තරංගවල සිට අධෝරක්ත, දෘශ්‍ය ආලෝකය, පාරජම්බුල දක්වා ඉහළ යයි.

දෘශ්‍ය ආලෝකයේ වර්ණ අධෝරක්ත පැත්තේ රතු සිට පාරජම්බුල පැත්තේ දම් දක්වා පිළිවෙළට පවතී: රතු, තැඹිලි, කහ, කොළ, නිල්, ඉන්ඩිගෝ, දම්.

එබැවින් සංඛ්‍යාතය රතු සිට දම් දක්වා වැඩි වේ:

$$f_R < f_Y < f_B$$

මෙයින් කියන්නේ: රතුවලට අඩුම සංඛ්‍යාතය ද නිල්වලට වැඩිම සංඛ්‍යාතය ද ඇති බවයි.

සියලු වර්ණ එකම ප්‍රවේගය $c$ න් ගමන් කරයි. $c = f\lambda$ නිසා, වැඩි සංඛ්‍යාතයකට ඇත්තේ කෙටි තරංග ආයාමයකි.

දැන් නීතිය. බිත්තියේ ඇති ඉරකට වඩා උස ළමයින්ට පමණක් ඉඩ දෙන සෙල්ලම් පිටියක ගමනක් ගැන සිතන්න. එම ඉර $f_0$ වේ.

උස අඩු ළමයෙකුට ඇතුළු විය හැකි නම්, ඊට වඩා උස ළමයෙකුටත් අනිවාර්යයෙන්ම ඇතුළු විය හැකිය. එහෙත් උස ළමයෙකු ඇතුළු වුවත්, උස අඩු ළමයෙකු තවමත් කොට විය හැකිය.

ආලෝකය ද එසේමය. අඩු සංඛ්‍යාතයක් $f_0$ ට වඩා වැඩි නම්, ඊට වඩා වැඩි සියලු සංඛ්‍යාත ද වැඩිය. වැඩි සංඛ්‍යාතයක් ක්‍රියා කිරීමෙන් අඩු සංඛ්‍යාතයක් ගැන නිශ්චිතව කිසිවක් නොකියයි.

තර්කය / ගණනය

රතු ආලෝකය ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කරන්නේ නම්, නිල් ආලෝකය ද ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කළ යුතුය.

රතු ක්‍රියා කරයි, එබැවින් $f_R > f_0$. නිල්වලට ඊටත් වඩා වැඩි සංඛ්‍යාතයක් ඇත, එබැවින් $f_B > f_0$ ද වේ. නිල් අනිවාර්යයෙන්ම ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කරයි.

A

කහ ආලෝකය ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කරන්නේ නම්, රතු ආලෝකය ද ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කළ යුතුය.

කහ ක්‍රියා කරයි, එබැවින් $f_Y > f_0$. එහෙත් රතුවලට කහවලට වඩා අඩු සංඛ්‍යාතයක් ඇත. එය $f_0$ ට පහළින් තිබිය හැකිය. රතු ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කළ යුතු නැත.

B

නිල් ආලෝකය ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කරන්නේ නම්, රතු ආලෝකය ද ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කළ යුතුය.

නිල් ක්‍රියා කරයි, එබැවින් $f_B > f_0$. රතුවලට ඊට වඩා බොහෝ අඩු සංඛ්‍යාතයක් ඇත. එය $f_0$ ට පහළින් තිබිය හැකිය. රතු ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය කළ යුතු නැත.

C

අඩු සංඛ්‍යාතයක සිට වැඩි සංඛ්‍යාතයකට ඉහළ යන්නේ (A) පමණි. එබැවින් නිශ්චිත වන්නේ (A) පමණි.

(B) සහ (C) අඩුම සංඛ්‍යාතය ඇති රතු දක්වා පහළට යයි. එබැවින් ඒවා නිශ්චිත නොවේ. පිළිතුර (1) යි.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

රතුවලට කහවලට වඩා අඩු සංඛ්‍යාතයක් ඇත. එබැවින් (B) නිශ්චිත නොවේ. (A) සත්‍යය.

(B) කහ සිට අඩු සංඛ්‍යාතයක් ඇති රතු දක්වා පහළට යයි. එය නිශ්චිත නොවේ.

(B) සහ (C) දෙකම රතු දක්වා පහළට යයි. රතු දේහලී සංඛ්‍යාතයට පහළින් තිබිය හැකිය.

දේහලී සංඛ්‍යාතයට පහළින් ඇති වර්ණයක් ඉලෙක්ට්‍රෝන විමෝචනය නොකරයි. එබැවින් (B) සහ (C) නිශ්චිත නොවේ.

නිගමනය

මෙය අර්ථවත් ද?

ලෝහයේ $f_0$ රතුවලට වඩා ඉහළ නම්, ඉතා දීප්තිමත් රතු පහනක් වුවද කිසිවක් විමෝචනය නොකරයි. දීප්තිය උදව් නොවේ. වැදගත් වන්නේ සංඛ්‍යාතය පමණි.

එබැවින් මෙහි "දුර්වලම" වර්ණය රතුය. වැඩි සංඛ්‍යාතයකින් අවසන් වන ප්‍රකාශයක් පමණක් නිශ්චිත විය හැකිය.

සංඛ්‍යාතයෙන් රතු අඩුම, ඊළඟට කහ, ඊළඟට නිල්. ඉලෙක්ට්‍රෝන පිට වන්නේ $f > f_0$ වූ විට පමණි.

රතු ක්‍රියා කරයි නම් නිල් අනිවාර්යයෙන්ම ක්‍රියා කරයි, එබැවින් (A) සත්‍යය. කහ හෝ නිල් ක්‍රියා කිරීමෙන් රතු ක්‍රියා කරන්නේ නැත, එබැවින් (B) සහ (C) අසත්‍යය. පිළිතුර (1) යි.

"මෙම වර්ණය ක්‍රියා කරයි නම් එම වර්ණය ද ක්‍රියා කරයි" වැනි ප්‍රකාශ විද්‍යුත් ප්‍රශ්නවලදී පළමුව වර්ණ සංඛ්‍යාතය අනුව පිළිවෙළට තබන්න.

සංඛ්‍යාතයෙන් ඉහළට යාම සැම විටම ආරක්ෂිතය. පහළට යාම කිසි විටෙක නිශ්චිත නොවේ.

විභාග ඉඟිය