2022 A/L Physics Past Paper · Question 28 (Sinhala Medium)

Answer: (1) $8.0\ \text{cm}$

දී ඇති තොරතුරු

අපි දන්නා දේ:

ඡායාරූප පටලය කාචයේ සිට $10\ \text{cm}$ දුරින් ඇත. කාචය බඳුනේ සිට $10\ \text{cm}$ දුරින් ඇත. ශාකය ඇත්තේ කාචයට ආසන්න බඳුන් බිත්තියේ සිට ජලයේ අනෙක් පැත්තේ, $40\ \text{cm}$ දුරිනි.

වීදුරු බිත්ති තුනී ය, එබැවින් ඒවා නොසලකමු. ජලයේ වර්තනාංකය $\dfrac{4}{3}$ වේ.

ශාකයේ පැහැදිලි ප්‍රතිබිම්බය ඡායාරූප පටලය මත වැටේ. එබැවින් පටලය ඇත්තේ ප්‍රතිබිම්බය සෑදෙන ස්ථානයේ ය.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුතු දේ: උත්තල කාචයේ නාභීය දුර $f$.

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$n$: ජලයේ වර්තනාංකය.

$d_{\text{real}}$ ($\text{cm}$): ජලයේ ශාකයේ සත්‍ය ගැඹුර.

$d_{\text{app}}$ ($\text{cm}$): වාතයෙන් බලන විට ශාකයේ දෘශ්‍ය ගැඹුර.

$u$ ($\text{cm}$): කාචයේ සිට වස්තු දුර.

$v$ ($\text{cm}$): කාචයේ සිට ප්‍රතිබිම්බ දුර.

$f$ ($\text{cm}$): කාචයේ නාභීය දුර.

අදාළ න්‍යාය

ₐn_b = OP/IP = සත්‍ය ගැඹුර / දෘශ්‍ය ගැඹුර

∴ 1/v − 1/u = 1/f ලෙස කාව සූත්‍රය ලැබේ.

1/(−40) − 1/10 = 1/f

−5/40 = 1/f

f = -8 cm

උදාහරණයක් ලෙස, ජලය පුරවා ඇති පාත්‍රයක පතුලේ ඇති කාසියක් ඇත්ත වශයෙන් වඩා ඉහළට, ආසන්නව පෙනේ. කාචයත් ශාකය දකින්නේ එලෙසම ය. එය ශාකය සත්‍ය ස්ථානයට වඩා ආසන්නව දකී.

සත්‍ය ගැඹුරේ දෘශ්‍ය ගැඹුරට අනුපාතය ජලයේ වර්තනාංකයයි.

$$n = \dfrac{d_{\text{real}}}{d_{\text{app}}}$$

වචනවලින්: දෘශ්‍ය ගැඹුර යනු සත්‍ය ගැඹුර වර්තනාංකයෙන් බෙදූ අගයයි.

එබැවින් කාචය ශාකය දකින්නේ දෘශ්‍ය ගැඹුරේ ඇති වස්තුවක් ලෙසයි. කාචය සහ බඳුන අතර දුර එකතු කළ විට වස්තු දුර $u$ ලැබේ.

ඡායාරූප පටලය කාචයේ අනෙක් පැත්තේ තාත්වික ප්‍රතිබිම්බය ලබයි. මෙහි ලකුණු සම්මුතියේදී $u$ ධන ය, තාත්වික ප්‍රතිබිම්බයක $v$ ඍණ ය, උත්තල කාචයක $f$ ඍණ ය. $f$ හි විශාලත්වය නාභීය දුර වේ.

$$\dfrac{1}{v} - \dfrac{1}{u} = \dfrac{1}{f}$$

වචනවලින්: ප්‍රතිබිම්බ දුරේ පරස්පරය අඩු කරන වස්තු දුරේ පරස්පරය නාභීය දුරේ පරස්පරයට සමාන වේ.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$d_{\text{app}} = \dfrac{d_{\text{real}}}{n}$

$u = 10 + d_{\text{app}}$

$\dfrac{1}{v} - \dfrac{1}{u} = \dfrac{1}{f}$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

සියලු දුර $\text{cm}$ වලින් ය. එබැවින් $\dfrac{1}{u}$, $\dfrac{1}{v}$, $\dfrac{1}{f}$ වල ඒකකය $\text{cm}^{-1}$ වේ. වර්තනාංකයට ඒකකයක් නැත.

$30$

$d_{\text{app}} = \dfrac{40}{4/3} = 30$

$40$

$u = 10 + 30 = 40$

$-10$

$v = -10$

$8$

$\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{-10} - \dfrac{1}{40} = -\dfrac{5}{40} \Rightarrow f = -8 \Rightarrow |f| = 8$

තර්කය / ගණනය

ඍණ ලකුණෙන් කියවෙන්නේ මේ ලකුණු සම්මුතියේදී කාචය උත්තල බව පමණි. නාභීය දුර $8.0\ \text{cm}$ වේ.

එය විකල්පය (1) යි.

පරීක්ෂා කිරීම

$u * v / (u + v)$

මෙය තේරුමක් ඇත්තේ ද?

වස්තුව කාචයේ සිට $40\ \text{cm}$ දුරින් ඇති අතර ප්‍රතිබිම්බය $10\ \text{cm}$ දුරින් ඇත. නාභීය දුර ප්‍රතිබිම්බ දුරට වඩා කුඩා විය යුතු ය. $8$ යනු $10$ ට වඩා කුඩා ය. එබැවින් ගැළපේ.

පටල දුරට සාපේක්ෂව ශාකය දුරින් ඇත. එබැවින් ප්‍රතිබිම්බය කුඩා වන අතර කාචයට ආසන්නව, නාභියට මදක් එහායින් වැටේ.

නිගමනය

$f = 8.0\ \text{cm}$

කාචය ශාකය දකින්නේ $d_{\text{app}} = 30\ \text{cm}$ දෘශ්‍ය ගැඹුරකිනි. එබැවින් $u = 40\ \text{cm}$ වේ. පටලය $v = 10\ \text{cm}$ හි ඇත. එබැවින් $f = 8.0\ \text{cm}$ වේ.

පිළිතුර (1) යි.

ජලයෙන් වාතයට එන ආලෝකයේදී වස්තුව ආසන්නව පෙනේ: දෘශ්‍ය ගැඹුර = සත්‍ය ගැඹුර ÷ වර්තනාංකය.

පළමුව නව වස්තු දුර සොයා, ඉන්පසු කාච සූත්‍රය යොදන්න.

විභාග ඉඟිය