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

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

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை:

ஒளிப்படப் படலம் வில்லையிலிருந்து $10\ \text{cm}$ இல் உள்ளது. வில்லை கொள்கலத்திலிருந்து $10\ \text{cm}$ இல் உள்ளது. தாவரம் வில்லைக்கு அண்மையான கொள்கலச் சுவரிலிருந்து நீரின் மறுபக்கத்தில், $40\ \text{cm}$ தூரத்தில் உள்ளது.

கண்ணாடிச் சுவர்கள் மெல்லியவை, எனவே அவற்றைப் புறக்கணிப்போம். நீரின் முறிவுச் சுட்டி $\dfrac{4}{3}$.

தாவரத்தின் தெளிவான விம்பம் ஒளிப்படப் படலத்தில் விழுகிறது. எனவே படலம் விம்பம் இருக்கும் இடத்தில் உள்ளது.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: குவிவு வில்லையின் குவியத் தூரம் $f$.

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$n$: நீரின் முறிவுச் சுட்டி.

$d_{\text{real}}$ ($\text{cm}$): நீரில் தாவரத்தின் உண்மை ஆழம்.

$d_{\text{app}}$ ($\text{cm}$): வளியிலிருந்து பார்க்கும்போது தாவரத்தின் தோற்ற ஆழம்.

$u$ ($\text{cm}$): வில்லையிலிருந்து பொருள் தூரம்.

$v$ ($\text{cm}$): வில்லையிலிருந்து விம்பத் தூரம்.

$f$ ($\text{cm}$): வில்லையின் குவியத் தூரம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

$${_a n_g} = \frac{OP}{IP} = \frac{\text{உண்மை ஆழம் (Real Depth)}}{\text{தோற்ற ஆழம் (Apparent Depth)}}$$

$\therefore \frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$

$\frac{1}{-40} - \frac{1}{10} = \frac{1}{f}$

$\frac{-5}{40} = \frac{1}{f}$

$f = -8$ cm

உதாரணமாக, நீர் நிறைந்த கிண்ணத்தின் அடியிலுள்ள ஒரு நாணயம் உண்மையில் இருப்பதை விட மேற்பரப்புக்கு அண்மையில் தெரியும். வில்லையும் தாவரத்தை அப்படியே காண்கிறது. அது தாவரத்தை உண்மை இடத்திலும் அண்மையில் காண்கிறது.

உண்மை ஆழத்தின் தோற்ற ஆழத்துக்கான விகிதம் நீரின் முறிவுச் சுட்டி.

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

சொற்களில்: தோற்ற ஆழம் என்பது உண்மை ஆழத்தை முறிவுச் சுட்டியால் வகுத்த பெறுமானம்.

எனவே வில்லை தாவரத்தைத் தோற்ற ஆழத்திலுள்ள ஒரு பொருளாகக் கருதுகிறது. வில்லைக்கும் கொள்கலத்துக்கும் இடையிலான தூரத்தைக் கூட்டினால் பொருள் தூரம் $u$ கிடைக்கும்.

ஒளிப்படப் படலம் வில்லையின் மறுபக்கத்தில் உண்மை விம்பத்தைப் பெறுகிறது. நூலின் குறிவழக்கில் $u$ நேர், உண்மை விம்பத்தின் $v$ மறை, குவிவு வில்லையின் $f$ மறை. $f$ இன் பருமனே குவியத் தூரம்.

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

சொற்களில்: விம்பத் தூரத்தின் தலைகீழி கழித்தல் பொருள் தூரத்தின் தலைகீழி, குவியத் தூரத்தின் தலைகீழிக்குச் சமம்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

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

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

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

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

எல்லாத் தூரங்களும் $\text{cm}$ இல் உள்ளன. எனவே $\dfrac{1}{u}$, $\dfrac{1}{v}$, $\dfrac{1}{f}$ ஆகியவற்றின் அலகு $\text{cm}^{-1}$. முறிவுச் சுட்டிக்கு அலகு இல்லை.

$30$

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

$40$

$u = 10 + 30 = 40$

$-10$

$v = -10$

$8$

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

காரணம் / கணக்கீடு

மறை குறி இந்தக் குறிவழக்கில் வில்லை குவிவு என்பதையே காட்டுகிறது. குவியத் தூரம் $8.0\ \text{cm}$.

இது தெரிவு (1).

சரிபார்ப்பு

$u * v / (u + v)$

இது பொருத்தமானதா?

பொருள் வில்லையிலிருந்து $40\ \text{cm}$ இல் உள்ளது, விம்பம் $10\ \text{cm}$ இல். குவியத் தூரம் விம்பத் தூரத்தை விடச் சிறியதாக இருக்க வேண்டும். $8$ என்பது $10$ ஐ விடச் சிறியது, எனவே பொருந்துகிறது.

படலத் தூரத்துடன் ஒப்பிடும்போது தாவரம் தொலைவில் உள்ளது. எனவே விம்பம் சிறியது, வில்லைக்கு அண்மையில் குவியத்துக்குச் சற்றுப் பின்னால் விழுகிறது.

முடிவு

$f = 8.0\ \text{cm}$

வில்லை தாவரத்தை $d_{\text{app}} = 30\ \text{cm}$ தோற்ற ஆழத்தில் காண்கிறது, எனவே $u = 40\ \text{cm}$. படலம் $v = 10\ \text{cm}$ இல் உள்ளது, எனவே $f = 8.0\ \text{cm}$.

விடை (1).

நீரிலிருந்து வளிக்கு வரும் ஒளியில் பொருள் அண்மையில் தெரியும்: தோற்ற ஆழம் = உண்மை ஆழம் ÷ முறிவுச் சுட்டி.

முதலில் புதிய பொருள் தூரத்தைக் காணுங்கள், பின்னரே வில்லைச் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துங்கள்.

பரீட்சைக் குறிப்பு