2018 A/L Physics Past Paper · Question 38 (Tamil Medium)

Answer: (1) $\mu < \mu_g$, $\mu = \mu_g$, $\mu > \mu_g$ ஆக உள்ளபோது

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: ஒவ்வொரு திசைக்கும் பாய்மத்தின் முறிவுச் சுட்டி $\mu$.

$X$ மேலே. $Y$ நேராக. $Z$ கீழே.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

ஒளியானது அடர்ந்த ஊடகத்திலிருந்து ஐதான ஊடகத்திற்குச் செல்லும் போது கதிர் செவ்வனை விலத்தி முறிவடைகின்றது.

விதி.

ஐதான ஊடகத்துக்குள் (சிறிய $\mu$) கதிர் செவ்வனை விலத்தி முறிவடைகிறது.

அடர்ந்த ஊடகத்துக்குள் (பெரிய $\mu$) கதிர் செவ்வனை நோக்கி முறிவடைகிறது.

அதே $\mu$ எனின் அது வளைவதில்லை.

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

உருவைப் பார்ப்போம்.

கதிர் $Q$ இல் கண்ணாடியினுள் நுழைகிறது. அது கண்ணாடிச் சுவரினூடாக நேராகச் செல்கிறது.

பின் அது குழியின் இடது முகத்தை அடைகிறது.

அம்முகத்தின் செவ்வன் (முறிக்கோடு) கதிருக்குக் கீழாகச் சாய்ந்துள்ளது.

கண்ணாடி பாய்மத்தைச் சந்திக்கும் இடத்தில் மட்டுமே கதிர் வளைகிறது.

பாய்மத்தின் $\mu$ மட்டுமே மாறுகிறது. கண்ணாடியின் $\mu_g$ மாறாது.

காரணம் / கணக்கீடு

$i$ கண்ணாடியிலுள்ள கோணம். $r$ பாய்மத்திலுள்ள கோணம்.

$$\mu_g \sin i = \mu \sin r$$

ஆகவே

$$\sin r = \frac{\mu_g}{\mu}\sin i$$

$\mu < \mu_g$ எனின் $r > i$. கதிர் செவ்வனை விலத்தி முறிவடைகிறது.

$\mu = \mu_g$ எனின் $r = i$. கதிர் நேராகச் செல்கிறது.

$\mu > \mu_g$ எனின் $r < i$. கதிர் செவ்வனை நோக்கி முறிவடைகிறது.

செவ்வன் கதிருக்குக் கீழே உள்ளது. ஆகவே செவ்வனை விலத்தி முறிதல் என்றால் மேலே வளைதல்.

$X$ (மேலே)

செவ்வனை விலத்தி முறிந்தது. ஆகவே பாய்மம் ஐதானது: $\mu < \mu_g$

$Y$ (நேராக)

வளையவில்லை: $\mu = \mu_g$

$Z$ (கீழே)

செவ்வனை நோக்கி முறிந்தது. ஆகவே பாய்மம் அடர்ந்தது: $\mu > \mu_g$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

எமக்குக் கிடைப்பது $\mu < \mu_g$, $\mu = \mu_g$, $\mu > \mu_g$.

அது தெரிவு (1).

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: $X$ இற்கு $\mu > \mu_g$.

ஆனால் அடர்ந்த பாய்மம் கதிரைச் செவ்வனை நோக்கி முறிக்கிறது. அப்போது அது மேலே $X$ இற்கு அல்ல, கீழே $Z$ இற்குச் செல்கிறது.

ஆகவே இது பிழை.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: $Z$ இற்கு $\mu < \mu_g$.

ஆனால் ஐதான பாய்மம் கதிரைக் கீழே $Z$ இற்கு அல்ல, மேலே $X$ இற்கு வளைக்கிறது.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: $Y$ இற்கு $\mu < \mu_g$.

ஆனால் $\mu = \mu_g$ ஆக இருக்கும்போது மட்டுமே கதிர் நேராகச் செல்கிறது.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: $X$ இற்கும் $Z$ இற்கும் $\mu = \mu_g$.

ஆனால் $\mu = \mu_g$ எனின் கதிர் சற்றும் வளைவதில்லை. அது $Y$ இற்குச் செல்கிறது.

சரிபார்ப்பு

விடை பொருத்தமானதா?

வளியின் $\mu = 1$. அது $\mu_g$ இலும் குறைவு.

ஆகவே வெறுமையான குழியும் கதிரை மேலே $X$ இற்கு அனுப்புகிறது. அது $\mu < \mu_g$ உடன் பொருந்துகிறது.

முடிவு

$X$: $\mu < \mu_g$.

$Y$: $\mu = \mu_g$.

$Z$: $\mu > \mu_g$.

விடை தெரிவு (1).