2023 A/L Physics Past Paper · Question 20 (Tamil Medium)

Answer: (2) வரைபு (2)

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: குவிவு வில்லையினால் உண்டாகும் மெய் விம்பத்தின் ஏகபரிமாண உருப்பெருக்கம் $m$ இன் வரைபு, விம்பத் தூரம் $V$ உடன்.

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$m$: ஏகபரிமாண உருப்பெருக்கம். அதற்கு அலகு இல்லை.

$V$ ($\text{m}$): விம்பத் தூரம், கிடை அச்சில்.

$u$ ($\text{m}$): பொருள் தூரம்.

$f$ ($\text{m}$): வில்லையின் குவியத்தூரம். அது மாறாது.

எண்கள் இல்லை. எழுத்துகளையே வைத்திருப்போம், பின்னர் மாதிரிப் பெறுமானங்களுடன் சரிபார்ப்போம்: $V = f$, $2f$, $3f$.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

$\therefore \frac{1}{OP} + \frac{1}{IP} = \frac{1}{PF}$ ..................... 9.5

ஏகபரிமாண உருப்பெருக்கம் (m) $= \frac{\text{விம்ப உயரம்}}{\text{பொருள் உயரம்}} = \frac{IP}{OP} = \left|\frac{v}{u}\right|$

முதல் மேற்கோளில் $OP$ என்பது பொருள் தூரம் $u$, $IP$ என்பது விம்பத் தூரம் $V$, $PF$ என்பது குவியத்தூரம் $f$. அது $\dfrac{1}{u} + \dfrac{1}{V} = \dfrac{1}{f}$ என்கிறது. இரண்டாம் மேற்கோள் உருப்பெருக்கம் $\dfrac{V}{u}$ என்கிறது, அதாவது விம்பத் தூரத்தைப் பொருள் தூரத்தால் வகுப்பது.

மேற்கோளில் விம்பத் தூரம் சிறிய $v$ ஆக எழுதப்பட்டுள்ளது. நாம் வினாவில் உள்ளபடி பெரிய $V$ ஐப் பயன்படுத்துகிறோம்.

உதாரணமாக, ஒரு ஸ்லைட் ஒளிப்படக் காட்டியைக் கருதுங்கள். ஸ்லைடை வில்லைக்குச் சற்று அண்மையில் நகர்த்தினால் தூரச் சுவரில் படம் பெரிதாகிறது. படம் தெளிவாக இருக்கச் சுவரை இன்னும் தொலைவுக்கு நகர்த்த வேண்டும்.

எனவே பெரிய படத்துடன் பெரிய விம்பத் தூரம் செல்கிறது. அது எப்படி என்று சரியாகக் காண்போம்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$\dfrac{1}{u} + \dfrac{1}{V} = \dfrac{1}{f}$

$m = \dfrac{V}{u}$

$\dfrac{V}{u} + 1 = \dfrac{V}{f}$

$m = \dfrac{V}{f} - 1$

காரணம் / கணக்கீடு

வரைபு எங்கே இருக்கும்?

பொருள் வில்லையிலிருந்து குவியத்தூரத்தை விடத் தொலைவில் இருக்கும்போது மெய் விம்பம் உண்டாகிறது. அப்போது விம்பமும் $f$ ஐ விடத் தொலைவில் இருக்கும், எனவே $V$ ஆனது $f$ ஐ விடப் பெரியது.

எனவே வரைபு $V = f$ இல் தொடங்குகிறது.

$0$

$m = \dfrac{f}{f} - 1$

$1$

$m = \dfrac{2f}{f} - 1$

$2$

$m = \dfrac{3f}{f} - 1$

சாய்வும் வடிவமும்:

$m = \dfrac{V}{f} - 1$ ஒரு நேர்கோடு, ஏனெனில் $V$ இன் ஒவ்வொரு சம படிக்கும் $m$ சம அளவு கூடுகிறது.

சாய்வு $\dfrac{1}{f}$, அது நேர். எனவே கோடு உயர்கிறது.

அது $m = 0$ இல், அதாவது $V = f$ இல் $V$ அச்சைச் சந்திக்கிறது. அது ஆதியிலிருந்து தொடங்குவதில்லை.

நாம் எதிர்பார்க்கும் வரைபு:

ஒரு நேர்கோடு. அது ஆதியிலிருந்து விலகி, $V = f$ இல் $V$ அச்சில் தொடங்குகிறது. $V$ கூடும்போது உயர்கிறது.

$v - 1$

இது பொருந்துகிறதா?

ஒரு மாதிரியைத் திருப்பிப் பிரதியிடுங்கள்: $V = 2f$ உடன் வில்லைச் சூத்திரம் $\dfrac{1}{u} = \dfrac{1}{f} - \dfrac{1}{2f} = \dfrac{1}{2f}$ ஐத் தருகிறது, எனவே $u = 2f$, $m = \dfrac{V}{u} = 1$. $V = 2f$ இல் கோடு தருவதும் அதுவே.

பொருள் $2f$ இல் இருக்கும்போது விம்பம் பொருளின் அதே அளவு. அது அறியப்பட்ட உண்மை, எனவே பொருந்துகிறது.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

இப்போது ஐந்து வரைபுகளுடன் பொருத்துவோம்.

வரைபு (1) ஆதியிலிருந்து செல்லும் கோடு. எமது கோடு ஆதியிலிருந்து அல்ல, $V = f$ இல் தொடங்குகிறது.

வரைபு (2) ஆதியிலிருந்து விலகி $V$ அச்சில் தொடங்கி உயரும் நேர்கோடு. அது பொருந்துகிறது.

வரைபு (3) $m$ அச்சில் தொடங்குகிறது. வரைபு (4) ஒரு வளைவு, வரைபு (5) குறைகிறது. இவை பொருந்தவில்லை.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

வரைபு (1) ஆதியிலிருந்து செல்லும் கோடு. எமது கோடு ஆதியிலிருந்து அல்ல, $V = f$ இல் தொடங்குகிறது.

வரைபு (3) $m$ அச்சில் தொடங்குகிறது.

வரைபு (4) ஒரு வளைவு.

வரைபு (5) குறைகிறது.

முடிவு

$m = \dfrac{V}{f} - 1$

வரைபு $V = f$ இல் $V$ அச்சில் தொடங்கி உயரும் நேர்கோடு. அது வரைபு (2).

விடை (2).

மெய் விம்பத்துக்கு $m = \dfrac{V}{u}$ என எழுதி, $\dfrac{1}{u} + \dfrac{1}{V} = \dfrac{1}{f}$ ஐப் பயன்படுத்தி $m = \dfrac{V}{f} - 1$ பெறுங்கள்.

அது நேர்ச் சாய்வுள்ள நேர்கோடு, $V = f$ இல் $V$ அச்சைச் சந்திக்கிறது.

பரீட்சைக் குறிப்பு