கதிர்வீச்சு மற்றும் பருப்பொருளின் இருமைப்பண்பு (12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்திற்கான, பாடநூலில் இல்லாத 15 கூடுதல் வினாக்கள் — ஒவ்வொன்றிலும் சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
உலோகப் பரப்பிலிருந்து எலக்ட்ரான்கள் விடுவிக்கப்படத் தேவையான குறைந்தபட்ச ஆற்றல் எவ்வாறு அழைக்கப்படுகிறது?
- A. இயக்க ஆற்றல்
- B. வெளியேற்று ஆற்றல்சரி
- C. நிலை ஆற்றல்
- D. அதிர்வெண் ஆற்றல்
விளக்கம். உலோகத்தின் கட்டுறா எலக்ட்ரான்களை அதன் பரப்பிலிருந்து வெளியேற்றத் தேவையான குறைந்தபட்ச ஆற்றலே வெளியேற்று ஆற்றல் (work function) ஆகும்.
Q2
ஒளிமின் விளைவில், ஒளிமின் மின்னோட்டமானது எதற்கு நேர்விகிதத்தில் அமையும்?
- A. படும் ஒளியின் அதிர்வெண்
- B. உலோகத்தின் பரப்புசரி
- C. படும் ஒளியின் செறிவு
- D. ஒளியின் திசைவேகம்
விளக்கம். ஒளிமின் மின்னோட்டமானது ஒரு வினாடியில் உமிழப்படும் ஒளி எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்தது, இது படும் கதிர்வீச்சின் செறிவிற்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.
Q3
பயன்தொடக்க அதிர்வெண்ணை விட அதிக அதிர்வெண் கொண்ட ஒளி படும்போது, ஒளிமின் உமிழ்வு நிகழ எடுத்துக்கொள்ளும் கால தாமதம் சுமார்?
- A. \(10^{-3}\) s
- B. \(10^{-6}\) s
- C. \(10^{-9}\) s க்கும் குறைவுசரி
- D. \(10^{-12}\) s
விளக்கம். ஒளிமின் விளைவு என்பது ஒரு உடனடி நிகழ்வாகும். ஒளி பட்டவுடன் எலக்ட்ரான்கள் உமிழப்படுகின்றன, இதற்கான கால தாமதம் மிக மிகக் குறைவு.
Q4
ஐன்ஸ்டீனின் ஒளிமின் சமன்பாடு பின்வரும் எந்த விதியின் அடிப்படையில் அமைகிறது?
- A. உந்த மாறா விதி
- B. ஆற்றல் மாறா விதி
- C. நிறை மாறா விதி
- D. நியூட்டனின் இரண்டாம் விதிசரி
விளக்கம். ஐன்ஸ்டீனின் ஒளிமின் சமன்பாடு \(hf = K_{max} + \Phi_0\) என்பது ஆற்றல் மாறா விதியின் அடிப்படையில் உருவானது.
Q5
ஒரு போட்டானின் உந்தம் (p) மற்றும் அலைநீளம் (\(\lambda\)) இடையிலான சரியான தொடர்பு எது?
- A. \(p = h \lambda\)
- B. \(p = h/\lambda\)சரி
- C. \(p = \lambda/h\)
- D. \(p = h c\)
விளக்கம். டி ப்ராய் அலைநீள சமன்பாட்டின் படி, \(\lambda = h/p\), எனவே உந்தம் \(p = h/\lambda\) ஆகும்.
Q6
பருப்பொருள் அலைகள் பற்றிய கருத்தை முன்மொழிந்தவர் யார்?
- A. ஐன்ஸ்டீன்
- B. பிளாங்க்சரி
- C. லூயிஸ் டி ப்ராய்
- D. நியூட்டன்
விளக்கம். ஒளிக்கு இருமைப் பண்பு இருப்பதைப் போல, பருப்பொருள் துகள்களுக்கும் அலை இயல்பு இருக்க வேண்டும் என லூயிஸ் டி ப்ராய் முன்மொழிந்தார்.
Q7
V மின்னழுத்தத்தால் முடுக்கப்படும் ஒரு எலக்ட்ரானின் டி ப்ராய் அலைநீளம் (\(\lambda\))?
- A. \(\lambda = \frac{12.27}{\sqrt{V}}\) \AAசரி
- B. \(\lambda = 12.27 \sqrt{V}\) \AA
- C. \(\lambda = \frac{V}{12.27}\) \AA
- D. \(\lambda = \frac{\sqrt{V}}{12.27}\) \AA
விளக்கம். எலக்ட்ரானின் நிறை மற்றும் மின்னூட்ட மதிப்புகளை பிரதியிடும்போது, \(\lambda = \frac{h}{\sqrt{2meV}} \approx \frac{12.27}{\sqrt{V}}\) \AA எனப் பெறப்படுகிறது.
Q8
டேவிசன் - ஜெர்மர் ஆய்வு எதனை நிரூபிக்கிறது?
- A. எலக்ட்ரானின் துகள் பண்பு
- B. எலக்ட்ரானின் அலை பண்புசரி
- C. ஒளியின் குறுக்கீட்டு விளைவு
- D. அணுவின் அமைப்பு
விளக்கம். நிக்கல் படிகத்தினால் எலக்ட்ரான் கற்றை விளிம்பு விளைவு அடைவதை டேவிசன் மற்றும் ஜெர்மர் கண்டறிந்தனர், இது எலக்ட்ரானின் அலைப்பண்பை உறுதி செய்கிறது.
Q9
எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் பிரிதிறன் ஒளி நுண்ணோக்கியை விட மிக அதிகம். இதற்கான காரணம் என்ன?
- A. எலக்ட்ரான்கள் அதிக திசைவேகம் கொண்டவை
- B. எலக்ட்ரானின் டி ப்ராய் அலைநீளம் ஒளியின் அலைநீளத்தை விட மிகக் குறைவு
- C. மின்புலத்தைப் பயன்படுத்த முடிதல்சரி
- D. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி வெற்றிடத்தில் இயங்குதல்
விளக்கம். நுண்ணோக்கியின் பிரிதிறன் பயன்படுத்தப்படும் கதிர்வீச்சின் அலைநீளத்திற்கு எதிர்விகிதத்தில் இருக்கும். எலக்ட்ரானின் மிகச்சிறிய அலைநீளம் அதிக பிரிதிறனைத் தருகிறது.
Q10
எக்ஸ்-கதிர்கள் (X-rays) என்பது எவ்வகை அலைகள்?
- A. நெட்டலைகள்
- B. மின்புல அலைகள்சரி
- C. மின்காந்த அலைகள்
- D. ஒலி அலைகள்
விளக்கம். எக்ஸ்-கதிர்கள் என்பவை மிகச்சிறிய அலைநீளம் கொண்ட (\(0.1\) \AA முதல் \(100\) \AA வரை) மின்காந்த அலைகள் ஆகும்.
Q11
ஒளிமின் உமிழ்வில், நிறுத்த மின்னழுத்தம் எதனைச் சார்ந்தது?
- A. படும் ஒளியின் செறிவு
- B. ஒளியின் திசைவேகம்
- C. படும் ஒளியின் அதிர்வெண்சரி
- D. எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை
விளக்கம். நிறுத்த மின்னழுத்தம் உமிழப்படும் எலக்ட்ரான்களின் பெரும இயக்க ஆற்றலுக்குச் சமம், இது படும் ஒளியின் அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்து அமையும்.
Q12
ஒரு போட்டானின் ஆற்றல் (E) அதன் அதிர்வெண்ணிற்கு (f) எவ்வாறு தொடர்புடையது?
- A. \(E = h f\)
- B. \(E = h/f\)சரி
- C. \(E = f/h\)
- D. \(E = h f^2\)
விளக்கம். பிளாங்க் குவாண்டம் கொள்கைப்படி, கதிர்வீச்சின் ஆற்றல் துகள்களாக (போட்டான்களாக) உமிழப்படுகிறது. அதன் ஆற்றல் \(E = hf\).
Q13
போட்டானின் ஓய்வு நிறை (rest mass) என்ன?
- A. \(9.1 \times 10^{-31}\) kg
- B. \(1.6 \times 10^{-27}\) kgசரி
- C. சுழி
- D. முடிவிலி
விளக்கம். போட்டான்கள் ஒளியின் வேகத்தில் இயங்கும் ஆற்றல் துகள்கள். அவற்றுக்கு ஓய்வு நிறை கிடையாது; அதாவது போட்டானின் ஓய்வு நிறை சுழி ஆகும்.
Q14
எக்ஸ்-கதிர் நிறமாலையில் காணப்படும் தொடர் நிறமாலை உருவாகக் காரணம் என்ன?
- A. எலக்ட்ரான்களின் வேகத்தடை கதிர்வீச்சு
- B. அணுக்கரு பிளவு
- C. எலக்ட்ரான் தாவல்கள்சரி
- D. ஒளிமின் விளைவு
விளக்கம். அதிவேக எலக்ட்ரான்கள் இலக்கு அணுக்களால் தடுத்து நிறுத்தப்படும்போது அவற்றின் இயக்க ஆற்றல் கதிர்வீச்சாக மாறப்படுகிறது. இது பிரம்ஸ்டிராலங் (Bremsstrahlung) எனப்படும்.
Q15
ஒரு எலக்ட்ரான் வோல்ட் (1 eV) என்பது எதற்குச் சமம்?
- A. \(1.6 \times 10^{-19}\) Jசரி
- B. \(1.6 \times 10^{-16}\) J
- C. \(9.1 \times 10^{-31}\) J
- D. \(6.626 \times 10^{-34}\) J
விளக்கம். ஒரு எலக்ட்ரான் 1 வோல்ட் மின்னழுத்த வேறுபாட்டால் முடுக்கப்படும்போது பெறும் ஆற்றல் 1 eV ஆகும். இது \(1.602 \times 10^{-19}\) ஜூலுக்குச் சமம்.
இந்த கதிர்வீச்சு மற்றும் பருப்பொருளின் இருமைப்பண்பு வினாக்கள் பற்றி
இவை தமிழ்நாடு அரசுப் பாடத்திட்டத்தின் (சமச்சீர் கல்வி) 12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல் பாடத்திட்டத்திலிருந்து கதிர்வீச்சு மற்றும் பருப்பொருளின் இருமைப்பண்பு அத்தியாயத்திற்கான கூடுதல் வினாக்கள். ஒவ்வொரு வினாவிலும் சரியான விடையும், அசல் படிப்படியான விளக்கமும் தரப்பட்டுள்ளன; இதனால் விடை மட்டுமல்ல, முறையையும் புரிந்துகொள்கிறீர்கள். மேலே உள்ள விடைக் குறிப்பைப் பயன்படுத்தி எந்த வினாவுக்கும் செல்லலாம்; பிறகு தேர்வுச் சூழலில் உங்களைச் சோதிக்க பயிற்சித் தேர்வு எழுதுங்கள்.
