TN TET (SPECIAL TET ) Paper 1 and Paper 2 8th Science Chapter 3 Optics (05)
TN TET (SPECIAL TET ) Paper 1 and Paper 2 8th Science Chapter 3 Optics (Part-5) (05)
8-ஆம் வகுப்பு அறிவியல்: அலகு 3 - ஒளியியல் (பகுதி 5)
Dive deep into the advanced concepts of refraction, Snell's Law, and the dazzling world of dispersion in this comprehensive study guide for 8th Standard Science Unit 3. This post unpacks complex topics like the speed of light in different media, the calculation of refractive index, and the physics behind rainbow formation. Tailored specifically for TNTET aspirants, this resource includes exhaustive line-by-line notes, solved numerical problems, and a rigorous 50-question quiz to ensure you master every detail for your exam.
8-ஆம் வகுப்பு அறிவியல்: அலகு 3 - ஒளியியல் (பகுதி 5)
ஒளிவிலகல், ஒளிவிலகல் எண், ஸ்நெல் விதி, நிறப்பிரிகை மற்றும் வானவில் தோற்றம் பற்றிய விரிவான குறிப்புகள் மற்றும் கணக்கீடுகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.
Optics Part 5 - Online Test
DOOZY STUDY
Science - Optics Quiz (Part 5)
|
Science Quiz
|
|---|
ஒளியியல் (பகுதி 5) - வரிக்கு வரி குறிப்புகள்
1. ஒளிவிலகல் (Refraction)
- காற்றின் வழியாக ஒளியானது $3 \times 10^8$ மீ/வி என்ற திசைவேகத்தில் பயணிக்கிறது.
- ஆனால், நீர் அல்லது கண்ணாடி போன்ற அடர்த்தி அதிகமான ஊடகங்களில் ஒளி இதே அளவு திசைவேகத்தில் பயணிக்காது. இவை ஒளிக்கதிர்களுக்கு ஒரு தடையை ஏற்படுத்துகின்றன.
- வரையறை: ஒளியானது ஓர் ஊடகத்திலிருந்து மற்றொரு ஊடகத்திற்குச் செல்லும்போது, கதிர் விழும் புள்ளியில் குத்துக்கோட்டைப் பொறுத்து விலகிச் செல்லும் நிகழ்வு ’ஒளிவிலகல்’ என அழைக்கப்படுகிறது.
- விதி 1 (அடர்வு குறை to அடர்வு மிகு): அடர்வு குறைந்த ஊடகத்திலிருந்து (எ.கா: காற்று) அடர்வு மிகுந்த ஊடகத்திற்கு (எ.கா: கண்ணாடி, நீர்) ஒளி செல்லும்போது, அது குத்துக்கோட்டை நோக்கி விலகலடையும்.
- விதி 2 (அடர்வு மிகு to அடர்வு குறை): அடர்வு மிகுந்த ஊடகத்திலிருந்து அடர்வு குறைந்த ஊடகத்திற்கு ஒளி செல்லும்போது, அது குத்துக்கோட்டை விட்டு விலகிச் செல்லும்.
- எடுத்துக்காட்டு: கண்ணாடி குவளையில் உள்ள நீரில் வைக்கப்பட்ட பென்சில் வளைந்து தெரிவது ஒளிவிலகலால் ஏற்படுகிறது.
2. ஒளிவிலகல் எண் (Refractive Index)
- ஓர் ஊடகத்தில் ஒளி விலகலடையும் அளவு அந்த ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் எண் ($\mu$) மூலம் குறிக்கப்படுகிறது.
- தனித்த ஒளிவிலகல் எண் (Absolute Refractive Index): இது காற்றில் ஒளியின் திசைவேகத்திற்கும் ($c$), ஒரு குறிப்பிட்ட ஊடகத்தில் ஒளியின் திசைவேகத்திற்கும் ($v$) இடையே உள்ள தகவு ஆகும்.
- $\mu = c / v$
- ஒளிவிலகல் எண் இரண்டு ஒரே மாதிரியான அளவீடுகளின் தகவு என்பதால் அதற்கு அலகு இல்லை.
- எந்தவொரு ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் எண்ணும் ஒன்றைவிட ($\mu > 1$) அதிகமாகவே இருக்கும்.
- தொடர்பு: ஊடகத்தில் ஒளியின் திசைவேகம் அதிகமானால் ஒளிவிலகல் எண் குறைவாக இருக்கும். திசைவேகம் குறைந்தால் ஒளிவிலகல் எண் அதிகமாக இருக்கும்.
சில பொருட்களின் ஒளிவிலகல் எண் (அட்டவணை 3.3)
| பொருள்கள் | ஒளிவிலகல் எண் |
|---|---|
| காற்று | 1.0 |
| நீர் | 1.33 |
| ஈதர் | 1.36 |
| மண்ணெண்ணெய் | 1.41 |
| சாதாரணக் கண்ணாடி | 1.5 |
| குவார்ட்ஸ் | 1.56 |
| வைரம் | 2.41 |
3. ஸ்நெல் விதி (Snell's Law)
- ஒளிவிலகலுக்கான இரண்டு விதிகள் உள்ளன. இவை ஸ்நெல் விதிகள் எனப்படும்.
- விதி 1: படுகதிர், விலகுகதிர் மற்றும் அவை சந்திக்கும் புள்ளியில் வரையப்பட்ட குத்துக்கோடு ஆகியவை அனைத்தும் ஒரே தளத்தில் அமையும்.
- விதி 2: படுகோணத்தின் சைன் மதிப்பிற்கும் ($sin~i$), விலகுகோணத்தின் சைன் மதிப்பிற்கும் ($sin~r$) இடையே உள்ள தகவு, ஒளிவிலகல் எண்ணிற்குச் சமமாகும். இது ஒரு மாறிலி ஆகும்.
- $\frac{sin~i}{sin~r} = \mu$
4. நிறப்பிரிகை (Dispersion)
- ஒளி ஊடுருவும் ஊடகத்தின் வழியே வெண்மை நிற ஒளியானது செல்லும்போது அது ஏழு வண்ணங்களாகப் பிரிகை அடைகிறது. இந்நிகழ்வு ’நிறப்பிரிகை’ எனப்படும்.
- வெள்ளொளி VIBGYOR என அழைக்கப்படும் ஊதா, கருநீலம், நீலம், பச்சை, மஞ்சள், ஆரஞ்சு மற்றும் சிவப்பு என ஏழு வண்ணங்களாகப் பிரிகிறது.
- காரணம்: வெண்மை நிற ஒளியில் உள்ள வெவ்வேறு வண்ணங்கள் வெவ்வேறு அலைநீளங்களைக் (wavelengths) கொண்டுள்ளன. மேலும், அவை ஊடகத்தில் வெவ்வேறு திசைவேகங்களில் செல்கின்றன.
- அலைநீளம் மற்றும் விலகல் தொடர்பு: ஒளிவிலகல் ஒளியின் அலைநீளத்திற்கு எதிர்த்தகவில் இருக்கும்.
- சிவப்பு (Red): அதிக அலைநீளம் கொண்டது $\rightarrow$ குறைந்த விலகல் அடையும்.
- ஊதா (Violet): குறைந்த அலைநீளம் கொண்டது $\rightarrow$ அதிக விலகல் அடையும்.
- நியூட்டன் வட்டு: நிறப்பிரிகை தத்துவத்தை விளக்க உதவுகிறது.
- இரண்டாவது முப்பட்டகத்தை தலைகீழாக வைக்கும்போது, ஏழு வண்ணங்களும் மீண்டும் ஒன்றிணைந்து வெண்மை நிற ஒளியை உருவாக்குகின்றன.
5. வானவில் (Rainbow)
- வெள்ளொளிக் கதிரின் நிறப்பிரிகைக்கு வானவில் ஓர் எடுத்துக்காட்டாகும்.
- இது சூரியன் இருக்கும் திசைக்கு எதிர்த்திசையில் தோன்றும்.
- மழைக்குப் பிறகு காற்றில் மிதக்கும் எண்ணற்ற நீர்த்துளிகள் வழியே ஒளி செல்லும்போது நிறப்பிரிகை அடைந்து வானவில் உருவாகிறது.
6. கணக்கீடுகள் (Solved Problems)
- கணக்கு 4: காற்றில் ஒளியின் திசைவேகம் $3 \times 10^8$ மீ/வி, வேறொரு ஊடகத்தில் $2 \times 10^8$ மீ/வி எனில், அந்த ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் எண் ($\mu$) என்ன?
தீர்வு: $\mu = \frac{3 \times 10^8}{2 \times 10^8} = 1.5$ - கணக்கு 5: நீரின் ஒளிவிலகல் எண் $4/3$, கண்ணாடியின் ஒளிவிலகல் எண் $3/2$. நீரின் ஒளிவிலகல் எண்ணைப் பொறுத்து கண்ணாடியின் ஒளிவிலகல் எண் காண்க.
தீர்வு: $\mu_{glass} / \mu_{water} = (3/2) / (4/3) = (3/2) \times (3/4) = 9/8 = 1.125$
© Doozy Study - Science Notes
Comments