2020 A/L Physics Past Paper · Question 08 (Tamil Medium)

Answer: (4) $D$

வினா என்ன கேட்கிறது

கேட்கப்படுவது: குவிக்கும் வில்லையில் முறிந்த பின் சாய்வான கதிர் $XY$ திரை $S$ இல் எப்புள்ளியில் ($A$ – $E$) படும்?

தொடர்புடைய கோட்பாடு

வில்லையின் மத்திய புள்ளியொன்றினூடு செல்லும் கதிர்கள் எதுவித விலகலுமின்றிச் செல்லும்.

தலைமை அச்சுக்குச் செங்குத்தாகக் குவியங்களினூடு செல்லும் தளங்கள் குவியத்தளங்கள் எனப்படும்.

குவிவுவில்லையில் முறிவடைந்தபின் வில்லையின் மறுப்பக்கத்தில் குவியத்தளத்திலுள்ள ஒரு புள்ளியில் குவியும் (உரு 9.25).

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

உருவிலுள்ளவை:

குவிக்கும் வில்லை $L$.

இருபக்கமும் தலைமைக் குவியம் $F$ (வில்லையிலிருந்து $f$).

வலப்பக்கக் குவியத்தினூடு செல்லும் குவியத்தளம்.

$F$ இற்கு அப்பால் திரை $S$, அதில் $A$ (அச்சில்) முதல் $E$ வரை சம தூரங்களில் புள்ளிகள்.

அச்சுக்கு மேலே $Y$ இல் வில்லையைத் தாக்கும், கீழ்நோக்கிச் சாய்ந்த கதிர் $XY$.

இடைத்தாக்கம்:

$XY$ அச்சுக்குச் சமாந்தரமன்று.

ஆகவே அது $F$ இனூடு செல்லாது.

அதற்குச் சமாந்தரமான எல்லாக் கதிர்களும் ஒரு சமாந்தரக் கற்றையின் உறுப்புகள்.

அவை முறிந்தபின் குவியத்தளத்தில் ஒரே புள்ளியில் சந்திக்கின்றன.

காரணம் / கணக்கீடு

உருவிலிருந்து ($f$ அலகில்):

$Y$ அச்சுக்கு மேலே $\approx 0.32f$.

$XY$ யின் சாய்வு ஓரலகுக் கிடைத் தூரத்திற்கு $\approx 0.35$ கீழ்நோக்கி.

திரை வில்லையிலிருந்து $\approx 2.1f$.

அடுத்தடுத்த புள்ளிகளுக்கிடையிலான தூரம் $\approx 0.36f$.

விதி:

(i) ஒளியியல் மையத்தினூடு செல்லும் கதிர் விலகுவதில்லை.

(ii) சாய்வான சமாந்தரக் கற்றை குவியத்தளத்திலுள்ள ஒரு புள்ளியில் குவிகிறது.

ஆகவே $XY$ க்குச் சமாந்தரமாக ஒளியியல் மையத்தினூடு வரையும் துணைக் கதிர் அப்புள்ளி $Q$ ஐக் காட்டுகிறது.

$-0.35f$

$y_Q = -0.35 \times 1\,f$

$\frac{0.32 + 0.35}{1} = 0.67$

$-1.09f$

$y_S = 0.32 - 0.67 \times 2.1$

$3$

$\frac{1.09}{0.36} \approx 3$

$D$

$A \to B \to C \to D$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

அச்சுக்குக் கீழே மூன்றாம் புள்ளி $D$.

தெரிவு (4).

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

$A$ தலைமை அச்சில் உள்ளது.

அச்சுக்குச் சமாந்தரமான கதிர்கள் மட்டுமே அச்சிலுள்ள $F$ இல் குவியும்.

$B$ என்பது $Y$ இலிருந்து $F$ இனூடு வரைந்த கதிர்.

$XY$ அச்சுக்குச் சமாந்தரமன்று.

$C$ என்பது துணைக் கதிர் திரையைத் தொடும் இடம்.

ஆனால் இரு கதிர்களும் சந்திப்பது குவியத்தளத்தில்.

$E$ என்பது கதிரை அளவுக்கு மீறி வளைத்தல்.

சந்திப்புப் புள்ளி $Q$ இனூடே செல்ல வேண்டும்.

சரிபார்ப்பு

விடை பொருத்தமானதா?

குவிக்கும் வில்லை கதிரை அச்சை நோக்கி வளைக்கிறது.

முறிந்த கதிர் ($0.67$) படுகதிரை ($0.35$) விடச் செங்குத்தாக இறங்குகிறது. ✓

$Q$ அச்சுக்குக் கீழே உள்ளது, ஏனெனில் $XY$ கீழ்நோக்கிச் செல்கிறது. ✓

திரை $F$ இற்கு அப்பால் இருப்பதால் கதிர் அச்சைக் கடந்து கீழே பட வேண்டும். ✓

முடிவு

$XY$ க்குச் சமாந்தரமான ஒளியியல் மையக் கதிர் குவியத்தளத்தில் $Q$ ஐக் காட்டுகிறது.

$Y$ இலிருந்து $Q$ வினூடு செல்லும் முறிந்த கதிர் திரையை $D$ இல் அடைகிறது.

விடை (4).

சாய்வான கதிருக்கு:

அதற்குச் சமாந்தரமாக ஒளியியல் மையத்தினூடு ஒரு கோடு வரைக.

அது குவியத்தளத்தை வெட்டும் புள்ளியினூடே முறிந்த கதிர் செல்லும்.

பரீட்சைக் குறிப்பு