2022 A/L Physics Past Paper · Question 13 (Tamil Medium)

Answer: (1) வரைபு (1)

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: இயங்கும் துணிக்கைக்கு $p$ எதிர் $\lambda$ வரைபு.

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$p$ ($\text{kg m s}^{-1}$): துணிக்கையின் உந்தம்.

$\lambda$ ($\text{m}$): துணிக்கையின் டி புறொக்லி அலைநீளம்.

$h$ ($\text{J s}$): பிளாங்கின் மாறிலி, ஒரு நிலையான எண்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

டி புறொக்லி இனது தருக்கத்தின் படி இத்தொடர்பு துணிக்கை அலைகளுக்கும் செல்லுபடியாதல் வேண்டும்.

$\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv}$ எனும் சமன்பாட்டினால் கணிக்கலாம்.

அத்துணிக்கையின் டி புறொக்லி அலைநீளம் எனப்படும்.

உதாரணமாக, நிலையான தூரமுள்ள ஒரு பேருந்துப் பயணத்தைப் பாருங்கள்.

கதி பெருக்கல் நேரம் எப்போதும் அதே தூரத்தைத் தரும். எனவே பேருந்து வேகமாகப் போனால் குறைந்த நேரமே ஆகும்.

அலைநீளமும் உந்தமும் இதே போல் இணைந்துள்ளன. அவற்றின் பெருக்கம் எப்போதும் ஒரே நிலையான எண்.

$$p\,\lambda = h$$

சொற்களில்: உந்தத்தையும் அலைநீளத்தையும் பெருக்கினால் எப்போதும் பிளாங்கின் மாறிலி கிடைக்கும். எனவே உந்தம் கூடினால் அலைநீளம் குறையும்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$\lambda = \dfrac{h}{p}$

$p = \dfrac{h}{\lambda}$

காரணம் / கணக்கீடு

இப்போது $p = \dfrac{h}{\lambda}$ ஐ வரைவோம்.

சிறிய $\lambda$ எடுங்கள். அப்போது $p$ மிகப் பெரிது.

$\lambda$ ஐ இருமடங்காக்குங்கள். அப்போது $p$ அரைவாசி.

மீண்டும் இருமடங்காக்குங்கள். $p$ மீண்டும் அரைவாசி. அது தொடர்ந்து குறைகிறது, ஆனால் பூச்சியத்தை எட்டுவதில்லை.

ஐந்து வரைபுகளையும் இந்த வளைவுடன் ஒப்பிடுங்கள்.

வரைபு (1) முதலில் கூர்மையாகக் குறைந்து பின் தட்டையாகிறது. அது $\lambda$ அச்சைத் தொடுவதில்லை. அது பொருந்துகிறது.

வரைபு (2) கூடும் நேர்கோடு. வரைபு (3) பூச்சியத்தை அடையும் குறையும் நேர்கோடு. வரைபு (4) கூடும் வளைவு. வரைபு (5) தட்டையான கோடு.

இவற்றில் எதுவும் $\lambda$ இருமடங்காகும்போது $p$ ஐ அரைவாசியாக்குவதில்லை.

சரிபார்ப்பு

$l * p$

இது பொருத்தமானதா?

வேகமான கனமான பந்துக்குப் பெரிய $p$. அதன் அலைநீளம் மிகச் சிறிது, அது அலை போல நடப்பதை நாம் ஒருபோதும் காண்பதில்லை.

இலத்திரனுக்குச் சிறிய $p$. அதன் அலைநீளம் அளக்கக்கூடிய அளவு பெரிது. அதனால்தான் இலத்திரன்கள் அலை விளைவுகளைக் காட்டுகின்றன.

முடிவு

$\text{வரைபு }(1)$

$p\,\lambda = h$ ஒரு நிலையான எண். எனவே $\lambda$ கூடும்போது $p$ குறைகிறது, பூச்சியத்தை எட்டுவதில்லை.

விடை (1).

இரு கணியங்களின் பெருக்கம் நிலையான எண்ணாக இருந்தால், ஒன்று கூடும்போது மற்றது குறையும். வரைபு அச்சுகளைத் தொடாத வளைவு.

வரைபைச் சோதியுங்கள்: $\lambda$ ஐ இருமடங்காக்கினால் $p$ அரைவாசியாகிறதா?

பரீட்சைக் குறிப்பு