TG TET పేపర్ 2 - 5_భౌతికశాస్త్రం - టెస్ట్ 14 - వక్రీభవనం మరియు వక్రీభవన సూచిక
Please keep at least one language enabled. || కనీసం ఒక భాషను ఎంచుకోండి.
Question 1
ప్రశ్న 1
What is refraction of light?
కాంతి వక్రీభవనం అంటే ఏమిటి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Refraction occurs when light passes from one transparent medium into another and its speed changes.
• For oblique incidence, this speed change generally produces a change in the direction of propagation.
• Reflection is different because reflected light returns into the original medium.
• For oblique incidence, this speed change generally produces a change in the direction of propagation.
• Reflection is different because reflected light returns into the original medium.
వివరణ:
• కాంతి ఒక పారదర్శక మాధ్యమం నుంచి మరొకదానిలోకి ప్రవేశించినప్పుడు దాని వేగం మారితే వక్రీభవనం సంభవిస్తుంది.
• వాలుగా పతనమైనప్పుడు ఈ వేగ మార్పు సాధారణంగా కాంతి ప్రయాణ దిశను మార్చుతుంది.
• పరావర్తనంలో మాత్రం కాంతి మొదటి మాధ్యమంలోకే తిరిగి వస్తుంది.
• వాలుగా పతనమైనప్పుడు ఈ వేగ మార్పు సాధారణంగా కాంతి ప్రయాణ దిశను మార్చుతుంది.
• పరావర్తనంలో మాత్రం కాంతి మొదటి మాధ్యమంలోకే తిరిగి వస్తుంది.
Question 2
ప్రశ్న 2
A light ray enters glass normally from air. Which statement is correct?
ఒక కాంతి కిరణం గాలి నుంచి గాజులోకి అభిలంబంగా ప్రవేశించింది. సరైన వాక్యం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• At normal incidence the angle of incidence is 0°.
• The ray continues along the normal, so there is no angular deviation at the boundary.
• Its speed nevertheless changes because the refractive indices of air and glass are different.
• The ray continues along the normal, so there is no angular deviation at the boundary.
• Its speed nevertheless changes because the refractive indices of air and glass are different.
వివరణ:
• అభిలంబ పతనంలో పతన కోణం 0°.
• కిరణం అభిలంబం వెంటనే కొనసాగుతుంది కాబట్టి సరిహద్దు వద్ద దిశా విచలనం ఉండదు.
• అయితే గాలి మరియు గాజు వక్రీభవన సూచికలు వేర్వేరు కావడం వల్ల కాంతి వేగం మారుతుంది.
• కిరణం అభిలంబం వెంటనే కొనసాగుతుంది కాబట్టి సరిహద్దు వద్ద దిశా విచలనం ఉండదు.
• అయితే గాలి మరియు గాజు వక్రీభవన సూచికలు వేర్వేరు కావడం వల్ల కాంతి వేగం మారుతుంది.
Question 3
ప్రశ్న 3
A ray travels obliquely from air into ordinary glass. How does it bend?
ఒక కాంతి కిరణం గాలి నుంచి సాధారణ గాజులోకి వాలుగా ప్రవేశిస్తోంది. అది ఎలా వంగుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Ordinary glass has a higher refractive index than air, so light travels more slowly in glass.
• When light enters the optically denser glass obliquely from air, it bends toward the normal.
• Therefore the refracted angle is smaller than the incident angle.
• When light enters the optically denser glass obliquely from air, it bends toward the normal.
• Therefore the refracted angle is smaller than the incident angle.
వివరణ:
• సాధారణ గాజు వక్రీభవన సూచిక గాలికంటే ఎక్కువ; అందువల్ల గాజులో కాంతి వేగం తక్కువ.
• గాలి నుంచి దృక్‌సాంద్రత ఎక్కువ గల గాజులోకి వాలుగా ప్రవేశించినప్పుడు కాంతి అభిలంబం వైపు వంగుతుంది.
• అందువల్ల వక్రీభవన కోణం పతన కోణం కంటే చిన్నది.
• గాలి నుంచి దృక్‌సాంద్రత ఎక్కువ గల గాజులోకి వాలుగా ప్రవేశించినప్పుడు కాంతి అభిలంబం వైపు వంగుతుంది.
• అందువల్ల వక్రీభవన కోణం పతన కోణం కంటే చిన్నది.
Question 4
ప్రశ్న 4
A ray travels obliquely from glass into air. Which behaviour is expected, provided total internal reflection does not occur?
ఒక కాంతి కిరణం గాజు నుంచి గాలిలోకి వాలుగా ప్రవేశిస్తోంది. సంపూర్ణ అంతర్గత పరావర్తనం జరగని పరిస్థితిలో అది ఎలా ప్రవర్తిస్తుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Glass has a higher refractive index than air, so the ray is moving from an optically denser to a rarer medium.
• Its speed increases on entering air.
• For ordinary refraction under this condition, the ray bends away from the normal, so r > i.
• Its speed increases on entering air.
• For ordinary refraction under this condition, the ray bends away from the normal, so r > i.
వివరణ:
• గాజు వక్రీభవన సూచిక గాలికంటే ఎక్కువ కాబట్టి కిరణం దృక్సాంద్ర మాధ్యమం నుంచి దృక్‌విరళ మాధ్యమంలోకి వెళుతోంది.
• గాలిలోకి ప్రవేశించినప్పుడు కాంతి వేగం పెరుగుతుంది.
• సాధారణ వక్రీభవనంలో కిరణం అభిలంబం నుంచి దూరంగా వంగుతుంది; అందువల్ల r > i.
• గాలిలోకి ప్రవేశించినప్పుడు కాంతి వేగం పెరుగుతుంది.
• సాధారణ వక్రీభవనంలో కిరణం అభిలంబం నుంచి దూరంగా వంగుతుంది; అందువల్ల r > i.
Question 5
ప్రశ్న 5
When monochromatic light passes from air into glass, which quantity remains unchanged at the boundary?
ఏకవర్ణ కాంతి గాలి నుంచి గాజులోకి ప్రవేశించినప్పుడు సరిహద్దు వద్ద ఏ రాశి మారదు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• The frequency of light is fixed by the source and remains continuous across a stationary boundary.
• The speed changes when light enters a medium with a different refractive index.
• Since v = fλ and f remains unchanged, the wavelength changes along with the speed.
• The speed changes when light enters a medium with a different refractive index.
• Since v = fλ and f remains unchanged, the wavelength changes along with the speed.
వివరణ:
• కాంతి పౌనఃపున్యం మూలం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది; స్థిర సరిహద్దును దాటేటప్పుడు అది మారదు.
• వేరే వక్రీభవన సూచిక గల మాధ్యమంలోకి వెళ్లినప్పుడు కాంతి వేగం మారుతుంది.
• v = fλ ప్రకారం f మారకుండా ఉండటం వల్ల వేగంతో పాటు తరంగదైర్ఘ్యం మారుతుంది.
• వేరే వక్రీభవన సూచిక గల మాధ్యమంలోకి వెళ్లినప్పుడు కాంతి వేగం మారుతుంది.
• v = fλ ప్రకారం f మారకుండా ఉండటం వల్ల వేగంతో పాటు తరంగదైర్ఘ్యం మారుతుంది.
Question 6
ప్రశ్న 6
The refractive index of a transparent medium is 1.50. Taking the speed of light in vacuum as 3.0 × 10^8 m/s, what is the speed of light in the medium?
ఒక పారదర్శక మాధ్యమం వక్రీభవన సూచిక 1.50. శూన్యంలో కాంతి వేగాన్ని 3.0 × 10^8 m/sగా తీసుకుంటే ఆ మాధ్యమంలో కాంతి వేగం ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Absolute refractive index n = c/v.
• Therefore v = c/n = (3.0 × 10^8)/1.50 = 2.0 × 10^8 m/s.
• The speed is lower than c, as expected for a medium with n > 1.
• Therefore v = c/n = (3.0 × 10^8)/1.50 = 2.0 × 10^8 m/s.
• The speed is lower than c, as expected for a medium with n > 1.
వివరణ:
• నిరపేక్ష వక్రీభవన సూచిక n = c/v.
• కాబట్టి v = c/n = (3.0 × 10^8)/1.50 = 2.0 × 10^8 m/s.
• n > 1 కావడం వల్ల మాధ్యమంలో కాంతి వేగం c కంటే తక్కువగా ఉండటం సమంజసం.
• కాబట్టి v = c/n = (3.0 × 10^8)/1.50 = 2.0 × 10^8 m/s.
• n > 1 కావడం వల్ల మాధ్యమంలో కాంతి వేగం c కంటే తక్కువగా ఉండటం సమంజసం.
Question 7
ప్రశ్న 7
Light travels through a transparent medium at 2.25 × 10^8 m/s. If c = 3.0 × 10^8 m/s, what is the refractive index of the medium?
ఒక పారదర్శక మాధ్యమంలో కాంతి 2.25 × 10^8 m/s వేగంతో ప్రయాణిస్తోంది. c = 3.0 × 10^8 m/s అయితే ఆ మాధ్యమం వక్రీభవన సూచిక ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Use n = c/v.
• n = (3.0 × 10^8)/(2.25 × 10^8) = 3/2.25 ≈ 1.33.
• Refractive index is dimensionless because it is a ratio of two speeds.
• n = (3.0 × 10^8)/(2.25 × 10^8) = 3/2.25 ≈ 1.33.
• Refractive index is dimensionless because it is a ratio of two speeds.
వివరణ:
• n = c/v సూత్రాన్ని ఉపయోగించాలి.
• n = (3.0 × 10^8)/(2.25 × 10^8) = 3/2.25 ≈ 1.33.
• వక్రీభవన సూచిక రెండు వేగాల నిష్పత్తి కావడం వల్ల దానికి ప్రమాణం ఉండదు.
• n = (3.0 × 10^8)/(2.25 × 10^8) = 3/2.25 ≈ 1.33.
• వక్రీభవన సూచిక రెండు వేగాల నిష్పత్తి కావడం వల్ల దానికి ప్రమాణం ఉండదు.
Question 8
ప్రశ్న 8
Medium A has refractive index 1.50 and medium B has refractive index 1.33 for the same light. Which statement is correct?
ఒకే కాంతికి A మాధ్యమం వక్రీభవన సూచిక 1.50, B మాధ్యమం వక్రీభవన సూచిక 1.33. సరైన వాక్యం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Since n = c/v, refractive index is inversely related to the speed of light in the medium.
• Medium B has the smaller refractive index, so light travels faster in B than in A.
• In optical terms, A is denser than B for this light.
• Medium B has the smaller refractive index, so light travels faster in B than in A.
• In optical terms, A is denser than B for this light.
వివరణ:
• n = c/v కాబట్టి మాధ్యమంలో కాంతి వేగం పెరిగే కొద్దీ వక్రీభవన సూచిక తగ్గుతుంది.
• B వక్రీభవన సూచిక చిన్నది కాబట్టి Aతో పోలిస్తే Bలో కాంతి వేగంగా ప్రయాణిస్తుంది.
• ఈ కాంతికి దృక్పరంగా A, B కంటే సాంద్ర మాధ్యమం.
• B వక్రీభవన సూచిక చిన్నది కాబట్టి Aతో పోలిస్తే Bలో కాంతి వేగంగా ప్రయాణిస్తుంది.
• ఈ కాంతికి దృక్పరంగా A, B కంటే సాంద్ర మాధ్యమం.
Question 9
ప్రశ్న 9
The absolute refractive indices of media A and B are 1.20 and 1.50 respectively. What is the refractive index of B with respect to A?
A మరియు B మాధ్యమాల నిరపేక్ష వక్రీభవన సూచికలు వరుసగా 1.20 మరియు 1.50. Aకు సంబంధించి B యొక్క వక్రీభవన సూచిక ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• The refractive index of B with respect to A is n_BA = n_B/n_A.
• n_BA = 1.50/1.20 = 1.25.
• Since the value is greater than 1, light travels more slowly in B than in A.
• n_BA = 1.50/1.20 = 1.25.
• Since the value is greater than 1, light travels more slowly in B than in A.
వివరణ:
• Aకు సంబంధించి B వక్రీభవన సూచిక n_BA = n_B/n_A.
• n_BA = 1.50/1.20 = 1.25.
• ఈ విలువ 1 కంటే ఎక్కువ కాబట్టి Aతో పోలిస్తే Bలో కాంతి వేగం తక్కువ.
• n_BA = 1.50/1.20 = 1.25.
• ఈ విలువ 1 కంటే ఎక్కువ కాబట్టి Aతో పోలిస్తే Bలో కాంతి వేగం తక్కువ.
Question 10
ప్రశ్న 10
A ray passes from air into a transparent medium. For a particular ray, sin i = 0.75 and sin r = 0.50. Taking the refractive index of air as approximately 1, what is the refractive index of the medium?
ఒక కిరణం గాలి నుంచి పారదర్శక మాధ్యమంలోకి ప్రవేశిస్తోంది. ఒక నిర్దిష్ట కిరణానికి sin i = 0.75, sin r = 0.50. గాలి వక్రీభవన సూచికను సుమారు 1గా తీసుకుంటే మాధ్యమం వక్రీభవన సూచిక ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For air to the medium, Snell's law gives n ≈ sin i/sin r when n_air ≈ 1.
• n = 0.75/0.50 = 1.50.
• Since r is smaller than i, the ray bends toward the normal, consistent with entering the higher-index medium.
• n = 0.75/0.50 = 1.50.
• Since r is smaller than i, the ray bends toward the normal, consistent with entering the higher-index medium.
వివరణ:
• గాలి నుంచి మాధ్యమంలోకి ప్రవేశించేటప్పుడు n_air ≈ 1 అయితే స్నెల్ నియమం ప్రకారం n ≈ sin i/sin r.
• n = 0.75/0.50 = 1.50.
• r, i కంటే చిన్నది కావడం వల్ల కిరణం అభిలంబం వైపు వంగుతుంది; ఇది ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక గల మాధ్యమంలోకి ప్రవేశించడాన్ని సూచిస్తుంది.
• n = 0.75/0.50 = 1.50.
• r, i కంటే చిన్నది కావడం వల్ల కిరణం అభిలంబం వైపు వంగుతుంది; ఇది ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక గల మాధ్యమంలోకి ప్రవేశించడాన్ని సూచిస్తుంది.
Question 11
ప్రశ్న 11
A water tank is 12 cm deep. For near-normal viewing from air, take the refractive index of water as 4/3. What is the approximate apparent depth?
ఒక నీటి తొట్టె నిజమైన లోతు 12 cm. గాలి నుంచి దాదాపు అభిలంబంగా చూస్తున్నప్పుడు నీటి వక్రీభవన సూచికను 4/3గా తీసుకుంటే కనిపించే లోతు సుమారుగా ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For near-normal viewing from air into water, refractive index ≈ real depth/apparent depth.
• Apparent depth = 12/(4/3) = 12 × 3/4 = 9 cm.
• Thus the bottom appears raised and the water appears shallower than its actual depth.
• Apparent depth = 12/(4/3) = 12 × 3/4 = 9 cm.
• Thus the bottom appears raised and the water appears shallower than its actual depth.
వివరణ:
• గాలి నుంచి నీటిలోకి దాదాపు అభిలంబంగా చూసినప్పుడు వక్రీభవన సూచిక ≈ నిజమైన లోతు/కనిపించే లోతు.
• కనిపించే లోతు = 12/(4/3) = 12 × 3/4 = 9 cm.
• అందువల్ల అడుగు పైకి వచ్చినట్లు కనిపించి నీరు నిజమైన లోతుకంటే తక్కువ లోతుగా కనిపిస్తుంది.
• కనిపించే లోతు = 12/(4/3) = 12 × 3/4 = 9 cm.
• అందువల్ల అడుగు పైకి వచ్చినట్లు కనిపించి నీరు నిజమైన లోతుకంటే తక్కువ లోతుగా కనిపిస్తుంది.
Question 12
ప్రశ్న 12
Why does a coin at the bottom of a vessel containing water appear raised when viewed from above?
నీరు ఉన్న పాత్ర అడుగున ఉన్న నాణెం పై నుంచి చూసినప్పుడు పైకి వచ్చినట్లు ఎందుకు కనిపిస్తుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Light travels from the higher-index water into lower-index air and bends away from the normal.
• The eye assumes the received rays have travelled approximately in straight lines and traces them backward.
• Their backward extensions meet at a shallower apparent position, so the coin seems raised.
• The eye assumes the received rays have travelled approximately in straight lines and traces them backward.
• Their backward extensions meet at a shallower apparent position, so the coin seems raised.
వివరణ:
• కాంతి ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక గల నీటి నుంచి తక్కువ సూచిక గల గాలిలోకి వెళ్లి అభిలంబం నుంచి దూరంగా వంగుతుంది.
• కన్ను అందుకున్న కిరణాలు దాదాపు సరళరేఖల్లో వచ్చినట్లు భావించి వాటిని వెనుకకు పొడిగిస్తుంది.
• ఆ పొడిగింపులు తక్కువ లోతులో కలిసినట్లు కనిపించడం వల్ల నాణెం పైకి వచ్చినట్లు అనిపిస్తుంది.
• కన్ను అందుకున్న కిరణాలు దాదాపు సరళరేఖల్లో వచ్చినట్లు భావించి వాటిని వెనుకకు పొడిగిస్తుంది.
• ఆ పొడిగింపులు తక్కువ లోతులో కలిసినట్లు కనిపించడం వల్ల నాణెం పైకి వచ్చినట్లు అనిపిస్తుంది.
Question 13
ప్రశ్న 13
A straight pencil is partly immersed obliquely in water. Why can it appear bent at the water surface?
ఒక నిటారైన పెన్సిల్‌ను నీటిలో వాలుగా కొంత ముంచారు. నీటి ఉపరితలం వద్ద అది వంగినట్లు ఎందుకు కనిపించవచ్చు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Rays from the submerged part are refracted at the water-air boundary before reaching the observer.
• The apparent positions of submerged points are therefore displaced from their actual positions.
• This optical displacement makes the partly immersed pencil appear bent even though it remains physically straight.
• The apparent positions of submerged points are therefore displaced from their actual positions.
• This optical displacement makes the partly immersed pencil appear bent even though it remains physically straight.
వివరణ:
• నీటిలో మునిగిన భాగం నుంచి వచ్చే కిరణాలు పరిశీలకుడి కంటికి చేరే ముందు నీరు–గాలి సరిహద్దు వద్ద వక్రీభవిస్తాయి.
• అందువల్ల మునిగిన బిందువుల కనిపించే స్థానాలు వాటి నిజమైన స్థానాల నుంచి మారినట్లు కనిపిస్తాయి.
• ఈ దృశ్య స్థానభ్రంశం వల్ల పెన్సిల్ భౌతికంగా నిటారుగానే ఉన్నప్పటికీ వంగినట్లు కనిపిస్తుంది.
• అందువల్ల మునిగిన బిందువుల కనిపించే స్థానాలు వాటి నిజమైన స్థానాల నుంచి మారినట్లు కనిపిస్తాయి.
• ఈ దృశ్య స్థానభ్రంశం వల్ల పెన్సిల్ భౌతికంగా నిటారుగానే ఉన్నప్పటికీ వంగినట్లు కనిపిస్తుంది.
Question 14
ప్రశ్న 14
A light ray passes through a rectangular glass slab whose opposite faces are parallel. What is true of the emergent ray relative to the original incident ray when the surrounding medium is the same on both sides?
సమాంతర ఎదురెదురు ముఖాలు గల దీర్ఘచతురస్రాకార గాజు పలక గుండా కాంతి కిరణం ప్రయాణిస్తోంది. పలకకు ఇరువైపులా ఒకే మాధ్యమం ఉన్నప్పుడు బయటకు వచ్చే కిరణం మొదటి పతన కిరణంతో ఎలా ఉంటుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• At the first face the ray bends toward the normal on entering glass from air.
• At the second parallel face it bends away from the normal on returning to air.
• Because the two faces are parallel and the outside medium is the same, the emergent ray is parallel to the incident ray but laterally shifted.
• At the second parallel face it bends away from the normal on returning to air.
• Because the two faces are parallel and the outside medium is the same, the emergent ray is parallel to the incident ray but laterally shifted.
వివరణ:
• మొదటి ముఖం వద్ద గాలి నుంచి గాజులోకి ప్రవేశించినప్పుడు కిరణం అభిలంబం వైపు వంగుతుంది.
• రెండవ సమాంతర ముఖం వద్ద గాజు నుంచి గాలిలోకి వచ్చినప్పుడు అభిలంబం నుంచి దూరంగా వంగుతుంది.
• రెండు ముఖాలు సమాంతరంగా ఉండి బయట ఇరువైపులా ఒకే మాధ్యమం ఉండటం వల్ల బయటకు వచ్చే కిరణం పతన కిరణానికి సమాంతరంగా ఉండి పక్కదిశలో స్థానభ్రంశం చెందుతుంది.
• రెండవ సమాంతర ముఖం వద్ద గాజు నుంచి గాలిలోకి వచ్చినప్పుడు అభిలంబం నుంచి దూరంగా వంగుతుంది.
• రెండు ముఖాలు సమాంతరంగా ఉండి బయట ఇరువైపులా ఒకే మాధ్యమం ఉండటం వల్ల బయటకు వచ్చే కిరణం పతన కిరణానికి సమాంతరంగా ఉండి పక్కదిశలో స్థానభ్రంశం చెందుతుంది.
Question 15
ప్రశ్న 15
Which statement correctly describes an optically denser medium?
దృక్‌సాంద్రత ఎక్కువ గల మాధ్యమాన్ని సరిగ్గా వివరించే వాక్యం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Optical density in this context is related to refractive index and the speed of light, not simply to mass density.
• A higher refractive index corresponds to a lower light speed for the same frequency conditions.
• Therefore 'optically denser' and 'physically denser by mass' should not be treated as identical ideas.
• A higher refractive index corresponds to a lower light speed for the same frequency conditions.
• Therefore 'optically denser' and 'physically denser by mass' should not be treated as identical ideas.
వివరణ:
• ఇక్కడ దృక్‌సాంద్రత అనేది వక్రీభవన సూచిక మరియు కాంతి వేగంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది; కేవలం ద్రవ్య సాంద్రతతో కాదు.
• ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక ఉన్న మాధ్యమంలో కాంతి వేగం తక్కువగా ఉంటుంది.
• కాబట్టి 'దృక్‌సాంద్రత ఎక్కువ' మరియు 'ద్రవ్య సాంద్రత ఎక్కువ' అనే భావనలు ఒకటేనని భావించకూడదు.
• ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక ఉన్న మాధ్యమంలో కాంతి వేగం తక్కువగా ఉంటుంది.
• కాబట్టి 'దృక్‌సాంద్రత ఎక్కువ' మరియు 'ద్రవ్య సాంద్రత ఎక్కువ' అనే భావనలు ఒకటేనని భావించకూడదు.
Question 16
ప్రశ్న 16
A ray crosses obliquely from medium X into medium Y. For the light used, both media have the same refractive index. What happens ideally at the boundary?
ఒక కాంతి కిరణం X మాధ్యమం నుంచి Y మాధ్యమంలోకి వాలుగా ప్రవేశిస్తోంది. ఉపయోగించిన కాంతికి రెండు మాధ్యమాల వక్రీభవన సూచిక ఒకటే. ఆదర్శ పరిస్థితిలో సరిహద్దు వద్ద ఏమవుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Snell's law gives n_X sin i = n_Y sin r.
• If n_X = n_Y, then sin i = sin r and, for the ordinary angles involved, i = r.
• Therefore there is no refractive angular deviation even though the ray crosses the boundary.
• If n_X = n_Y, then sin i = sin r and, for the ordinary angles involved, i = r.
• Therefore there is no refractive angular deviation even though the ray crosses the boundary.
వివరణ:
• స్నెల్ నియమం ప్రకారం n_X sin i = n_Y sin r.
• n_X = n_Y అయితే sin i = sin r; సాధారణ కోణాల పరిధిలో i = r.
• అందువల్ల కిరణం సరిహద్దును దాటినా వక్రీభవన దిశా విచలనం ఉండదు.
• n_X = n_Y అయితే sin i = sin r; సాధారణ కోణాల పరిధిలో i = r.
• అందువల్ల కిరణం సరిహద్దును దాటినా వక్రీభవన దిశా విచలనం ఉండదు.
Question 17
ప్రశ్న 17
Light travels from medium A of refractive index 1.33 into medium B of refractive index 1.50 at an oblique angle. Which statement is correct?
కాంతి 1.33 వక్రీభవన సూచిక గల A మాధ్యమం నుంచి 1.50 వక్రీభవన సూచిక గల B మాధ్యమంలోకి వాలుగా ప్రవేశిస్తోంది. సరైన వాక్యం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Medium B has the larger refractive index, so light travels more slowly in B than in A.
• The ray is therefore entering an optically denser medium.
• For oblique incidence it bends toward the normal, making r smaller than i.
• The ray is therefore entering an optically denser medium.
• For oblique incidence it bends toward the normal, making r smaller than i.
వివరణ:
• B మాధ్యమం వక్రీభవన సూచిక ఎక్కువ కాబట్టి Aతో పోలిస్తే Bలో కాంతి వేగం తక్కువ.
• కాబట్టి కిరణం దృక్‌సాంద్రత ఎక్కువ గల మాధ్యమంలోకి ప్రవేశిస్తోంది.
• వాలుగా పతనమైనప్పుడు అది అభిలంబం వైపు వంగి r, i కంటే చిన్నదవుతుంది.
• కాబట్టి కిరణం దృక్‌సాంద్రత ఎక్కువ గల మాధ్యమంలోకి ప్రవేశిస్తోంది.
• వాలుగా పతనమైనప్పుడు అది అభిలంబం వైపు వంగి r, i కంటే చిన్నదవుతుంది.
Question 18
ప్రశ్న 18
A ray enters a medium from air with an angle of incidence 45° and an angle of refraction 30°. Taking n_air ≈ 1, what is the approximate refractive index of the medium?
ఒక కిరణం గాలి నుంచి ఒక మాధ్యమంలోకి 45° పతన కోణంతో ప్రవేశించి 30° వక్రీభవన కోణం కలిగి ఉంది. n_air ≈ 1గా తీసుకుంటే ఆ మాధ్యమం వక్రీభవన సూచిక సుమారుగా ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For air to the medium, n ≈ sin i/sin r.
• n = sin45°/sin30° = (0.707)/(0.5) ≈ 1.414.
• Therefore the refractive index is approximately 1.41, and the smaller refracted angle is consistent with bending toward the normal.
• n = sin45°/sin30° = (0.707)/(0.5) ≈ 1.414.
• Therefore the refractive index is approximately 1.41, and the smaller refracted angle is consistent with bending toward the normal.
వివరణ:
• గాలి నుంచి మాధ్యమంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు n ≈ sin i/sin r.
• n = sin45°/sin30° = 0.707/0.5 ≈ 1.414.
• కాబట్టి వక్రీభవన సూచిక సుమారు 1.41; చిన్న వక్రీభవన కోణం కిరణం అభిలంబం వైపు వంగిందని చూపుతుంది.
• n = sin45°/sin30° = 0.707/0.5 ≈ 1.414.
• కాబట్టి వక్రీభవన సూచిక సుమారు 1.41; చిన్న వక్రీభవన కోణం కిరణం అభిలంబం వైపు వంగిందని చూపుతుంది.
Question 19
ప్రశ్న 19
Monochromatic light has a wavelength of 600 nm in vacuum. Approximately what is its wavelength in a medium of refractive index 1.50, assuming its frequency remains unchanged?
ఏకవర్ణ కాంతి శూన్యంలో 600 nm తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉంది. దాని పౌనఃపున్యం మారదని భావిస్తే 1.50 వక్రీభవన సూచిక గల మాధ్యమంలో దాని తరంగదైర్ఘ్యం సుమారుగా ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• In the medium, light speed is reduced by the factor n while frequency remains unchanged.
• Therefore λ_medium = λ_vacuum/n = 600/1.50 = 400 nm.
• The shorter wavelength is consistent with the lower propagation speed in the medium.
• Therefore λ_medium = λ_vacuum/n = 600/1.50 = 400 nm.
• The shorter wavelength is consistent with the lower propagation speed in the medium.
వివరణ:
• మాధ్యమంలో కాంతి వేగం n నిష్పత్తిలో తగ్గుతుంది; పౌనఃపున్యం మాత్రం మారదు.
• కాబట్టి λ_medium = λ_vacuum/n = 600/1.50 = 400 nm.
• మాధ్యమంలో వేగం తగ్గడం వల్ల తరంగదైర్ఘ్యం కూడా తగ్గడం ఈ ఫలితంతో సరిపోతుంది.
• కాబట్టి λ_medium = λ_vacuum/n = 600/1.50 = 400 nm.
• మాధ్యమంలో వేగం తగ్గడం వల్ల తరంగదైర్ఘ్యం కూడా తగ్గడం ఈ ఫలితంతో సరిపోతుంది.
Question 20
ప్రశ్న 20
Which combination about refraction is scientifically correct?
వక్రీభవనం గురించి క్రింది కలయికల్లో శాస్త్రీయంగా సరైనది ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A higher refractive index corresponds to a lower speed of light in the medium because n = c/v.
• Light entering ordinary glass from air obliquely slows down and bends toward the normal.
• The frequency of the light remains unchanged while speed and wavelength change.
• Light entering ordinary glass from air obliquely slows down and bends toward the normal.
• The frequency of the light remains unchanged while speed and wavelength change.
వివరణ:
• n = c/v కాబట్టి ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక ఉన్న మాధ్యమంలో కాంతి వేగం తక్కువగా ఉంటుంది.
• గాలి నుంచి సాధారణ గాజులోకి వాలుగా ప్రవేశించే కాంతి వేగం తగ్గి అభిలంబం వైపు వంగుతుంది.
• మాధ్యమం మారినప్పుడు పౌనఃపున్యం మారదు; వేగం మరియు తరంగదైర్ఘ్యం మారుతాయి.
• గాలి నుంచి సాధారణ గాజులోకి వాలుగా ప్రవేశించే కాంతి వేగం తగ్గి అభిలంబం వైపు వంగుతుంది.
• మాధ్యమం మారినప్పుడు పౌనఃపున్యం మారదు; వేగం మరియు తరంగదైర్ఘ్యం మారుతాయి.
Answer Key సమాధానాల పట్టిక
-
Question 1 ప్రశ్న 1Answer: B. The change in direction of light, in general, when it passes obliquely from one transparent medium to another because its speed changes సమాధానం: B. కాంతి ఒక పారదర్శక మాధ్యమం నుంచి మరొక పారదర్శక మాధ్యమంలోకి వాలుగా ప్రవేశించినప్పుడు దాని వేగం మారడం వల్ల సాధారణంగా దిశ మారడం
-
Question 2 ప్రశ్న 2Answer: A. Its speed changes, but its direction does not change సమాధానం: A. దాని వేగం మారుతుంది, కానీ ప్రయాణ దిశ మారదు
-
Question 3 ప్రశ్న 3Answer: C. Toward the normal because light moves more slowly in glass సమాధానం: C. గాజులో కాంతి వేగం తక్కువ కావడం వల్ల అభిలంబం వైపు
-
Question 4 ప్రశ్న 4Answer: B. It bends away from the normal సమాధానం: B. అది అభిలంబం నుంచి దూరంగా వంగుతుంది
-
Question 5 ప్రశ్న 5Answer: C. Frequency సమాధానం: C. పౌనఃపున్యం
-
Question 6 ప్రశ్న 6Answer || సమాధానం: B. 2.0 × 10^8 m/s
-
Question 7 ప్రశ్న 7Answer: C. 1.33 approximately సమాధానం: C. సుమారు 1.33
-
Question 8 ప్రశ్న 8Answer: D. Light travels faster in B because B has the smaller refractive index సమాధానం: D. B వక్రీభవన సూచిక తక్కువ కాబట్టి Bలో కాంతి వేగంగా ప్రయాణిస్తుంది
-
Question 9 ప్రశ్న 9Answer || సమాధానం: B. 1.25
-
Question 10 ప్రశ్న 10Answer || సమాధానం: C. 1.50
-
Question 11 ప్రశ్న 11Answer || సమాధానం: A. 9 cm
-
Question 12 ప్రశ్న 12Answer: B. Light from the coin refracts away from the normal as it passes from water to air, and the eye traces the rays backward to a shallower apparent position సమాధానం: B. నాణెం నుంచి వచ్చే కాంతి నీటి నుంచి గాలిలోకి వచ్చినప్పుడు అభిలంబం నుంచి దూరంగా వక్రీభవిస్తుంది; కన్ను ఆ కిరణాలను వెనుకకు పొడిగించి తక్కువ లోతులో ఉన్నట్లు గుర్తిస్తుంది
-
Question 13 ప్రశ్న 13Answer: B. Light from the submerged part changes direction when passing from water to air సమాధానం: B. మునిగిన భాగం నుంచి వచ్చే కాంతి నీటి నుంచి గాలిలోకి వచ్చేటప్పుడు దిశ మారుతుంది
-
Question 14 ప్రశ్న 14Answer: A. It is generally parallel to the incident ray but laterally displaced సమాధానం: A. అది సాధారణంగా పతన కిరణానికి సమాంతరంగా ఉండి పక్కదిశలో స్థానభ్రంశం చెంది ఉంటుంది
-
Question 15 ప్రశ్న 15Answer: B. For the specified light, it has a higher refractive index and light travels more slowly in it సమాధానం: B. నిర్దిష్ట కాంతికి దీనికి ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక ఉండి, అందులో కాంతి తక్కువ వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది
-
Question 16 ప్రశ్న 16Answer: C. The ray continues without changing direction due to refraction సమాధానం: C. వక్రీభవనం వల్ల దిశ మారకుండా కిరణం కొనసాగుతుంది
-
Question 17 ప్రశ్న 17Answer: B. It slows down and bends toward the normal సమాధానం: B. దాని వేగం తగ్గి అభిలంబం వైపు వంగుతుంది
-
Question 18 ప్రశ్న 18Answer || సమాధానం: C. 1.41
-
Question 19 ప్రశ్న 19Answer || సమాధానం: B. 400 nm
-
Question 20 ప్రశ్న 20Answer: B. Higher refractive index – lower light speed; air to glass – bends toward normal; frequency remains unchanged సమాధానం: B. ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక – తక్కువ కాంతి వేగం; గాలి నుంచి గాజు – అభిలంబం వైపు వంగడం; పౌనఃపున్యం మారకుండా ఉండడం