TG TET పేపర్ 2 - 5_భౌతికశాస్త్రం - టెస్ట్ 18 - కటక సూత్రం, విస్తరణ మరియు అన్వయాలు
Please keep at least one language enabled. || కనీసం ఒక భాషను ఎంచుకోండి.
Question 1
ప్రశ్న 1
Which expression is the thin-lens formula under the New Cartesian Sign Convention used in school-level optics?
పాఠశాల స్థాయి కాంతిశాస్త్రంలో ఉపయోగించే నూతన కార్టీషియన్ సంకేత నియమం ప్రకారం సన్నని కటక సూత్రం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• The lens formula under the New Cartesian Sign Convention is 1/f = 1/v - 1/u.
• The signs of u, v and f must be inserted according to the chosen convention rather than using only their magnitudes.
• This relation is applicable to both convex and concave thin lenses when the signs are used consistently.
• The signs of u, v and f must be inserted according to the chosen convention rather than using only their magnitudes.
• This relation is applicable to both convex and concave thin lenses when the signs are used consistently.
వివరణ:
• నూతన కార్టీషియన్ సంకేత నియమం ప్రకారం కటక సూత్రం 1/f = 1/v - 1/u.
• u, v, f విలువలకు వాటి పరిమాణాలను మాత్రమే కాకుండా సరైన సంకేతాలను కూడా ఉపయోగించాలి.
• సంకేతాలను సరిగా ఉపయోగిస్తే ఈ సూత్రం కుంభాకార మరియు పుటాకార సన్నని కటకాలకు వర్తిస్తుంది.
• u, v, f విలువలకు వాటి పరిమాణాలను మాత్రమే కాకుండా సరైన సంకేతాలను కూడా ఉపయోగించాలి.
• సంకేతాలను సరిగా ఉపయోగిస్తే ఈ సూత్రం కుంభాకార మరియు పుటాకార సన్నని కటకాలకు వర్తిస్తుంది.
Question 2
ప్రశ్న 2
Which relation correctly gives the linear magnification produced by a thin lens?
సన్నని కటకం కలిగించే రేఖీయ వర్ధనాన్ని సరిగ్గా తెలిపే సంబంధం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Linear magnification is defined as the ratio of image height to object height: m = h_i/h_o.
• For a thin lens, the same magnification is also given by m = v/u with the proper signs.
• The sign of m indicates image orientation, while |m| indicates relative image size.
• For a thin lens, the same magnification is also given by m = v/u with the proper signs.
• The sign of m indicates image orientation, while |m| indicates relative image size.
వివరణ:
• రేఖీయ వర్ధనం అనేది బింబ ఎత్తు మరియు వస్తువు ఎత్తు నిష్పత్తి: m = h_i/h_o.
• సన్నని కటకానికి సరైన సంకేతాలతో ఇదే వర్ధనం m = v/u ద్వారా కూడా లభిస్తుంది.
• m యొక్క సంకేతం బింబ దిశను, |m| బింబం యొక్క సాపేక్ష పరిమాణాన్ని తెలియజేస్తాయి.
• సన్నని కటకానికి సరైన సంకేతాలతో ఇదే వర్ధనం m = v/u ద్వారా కూడా లభిస్తుంది.
• m యొక్క సంకేతం బింబ దిశను, |m| బింబం యొక్క సాపేక్ష పరిమాణాన్ని తెలియజేస్తాయి.
Question 3
ప్రశ్న 3
Which set of signs is correct under the New Cartesian Sign Convention for an ordinary real object placed to the left of a lens?
కటకం ఎడమవైపు ఉంచిన సాధారణ నిజమైన వస్తువుకు నూతన కార్టీషియన్ సంకేత నియమం ప్రకారం సరైన సంకేతాల సమితి ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A real object placed to the left of the lens has u < 0 in the New Cartesian convention.
• A convex lens has positive focal length, whereas a concave lens has negative focal length.
• A real image on the opposite side has v > 0, while a virtual image on the object side has v < 0.
• A convex lens has positive focal length, whereas a concave lens has negative focal length.
• A real image on the opposite side has v > 0, while a virtual image on the object side has v < 0.
వివరణ:
• నూతన కార్టీషియన్ నియమంలో కటకం ఎడమవైపు ఉన్న నిజమైన వస్తువుకు u < 0.
• కుంభాకార కటకానికి నాభ్యంతరం ధనం; పుటాకార కటకానికి నాభ్యంతరం ఋణం.
• అవతలి వైపున ఏర్పడే వాస్తవ బింబానికి v > 0; వస్తువు వైపున ఏర్పడే మిథ్యా బింబానికి v < 0.
• కుంభాకార కటకానికి నాభ్యంతరం ధనం; పుటాకార కటకానికి నాభ్యంతరం ఋణం.
• అవతలి వైపున ఏర్పడే వాస్తవ బింబానికి v > 0; వస్తువు వైపున ఏర్పడే మిథ్యా బింబానికి v < 0.
Question 4
ప్రశ్న 4
Which interpretation of the magnitude of lens magnification is correct?
కటక వర్ధన పరిమాణం |m|కు సంబంధించిన సరైన వివరణ ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• The magnitude |m| compares the linear size of the image with that of the object.
• Values greater than 1 indicate enlargement, while values below 1 indicate diminution.
• Image orientation is determined by the sign of m and cannot be inferred from |m| alone.
• Values greater than 1 indicate enlargement, while values below 1 indicate diminution.
• Image orientation is determined by the sign of m and cannot be inferred from |m| alone.
వివరణ:
• |m| బింబ రేఖీయ పరిమాణాన్ని వస్తువు పరిమాణంతో పోలుస్తుంది.
• 1 కంటే ఎక్కువ విలువ వర్ధిత బింబాన్ని, 1 కంటే తక్కువ విలువ చిన్న బింబాన్ని సూచిస్తుంది.
• బింబం నిటారుగా లేదా తలక్రిందులుగా ఉందో m సంకేతం ద్వారా నిర్ణయించాలి; |m| మాత్రమే సరిపోదు.
• 1 కంటే ఎక్కువ విలువ వర్ధిత బింబాన్ని, 1 కంటే తక్కువ విలువ చిన్న బింబాన్ని సూచిస్తుంది.
• బింబం నిటారుగా లేదా తలక్రిందులుగా ఉందో m సంకేతం ద్వారా నిర్ణయించాలి; |m| మాత్రమే సరిపోదు.
Question 5
ప్రశ్న 5
For a real object, which sign combination corresponds to a real, inverted image formed by a convex lens?
నిజమైన వస్తువుకు కుంభాకార కటకం ఏర్పరచే వాస్తవ, తలక్రిందుల బింబానికి ఏ సంకేతాల కలయిక సరైనది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A real object to the left gives u < 0, and a convex lens has f > 0.
• A real image on the opposite side of the lens has v > 0.
• Since m = v/u, positive v divided by negative u gives m < 0, correctly indicating an inverted image.
• A real image on the opposite side of the lens has v > 0.
• Since m = v/u, positive v divided by negative u gives m < 0, correctly indicating an inverted image.
వివరణ:
• ఎడమవైపు ఉన్న నిజమైన వస్తువుకు u < 0; కుంభాకార కటకానికి f > 0.
• కటకానికి అవతలి వైపున ఏర్పడే వాస్తవ బింబానికి v > 0.
• m = v/u కాబట్టి ధన vను ఋణ uతో భాగిస్తే m < 0 వస్తుంది; ఇది బింబం తలక్రిందులుగా ఉందని సూచిస్తుంది.
• కటకానికి అవతలి వైపున ఏర్పడే వాస్తవ బింబానికి v > 0.
• m = v/u కాబట్టి ధన vను ఋణ uతో భాగిస్తే m < 0 వస్తుంది; ఇది బింబం తలక్రిందులుగా ఉందని సూచిస్తుంది.
Question 6
ప్రశ్న 6
For a convex lens to act as a simple magnifying glass, where should the object be placed?
కుంభాకార కటకం సాధారణ భూతద్దంగా పనిచేయాలంటే వస్తువును ఎక్కడ ఉంచాలి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A magnifying glass requires the object to be within the focal length of a convex lens.
• In this position, the lens forms a virtual, erect and enlarged image on the same side as the object.
• If the object is outside the focal length, a convex lens instead forms a real inverted image.
• In this position, the lens forms a virtual, erect and enlarged image on the same side as the object.
• If the object is outside the focal length, a convex lens instead forms a real inverted image.
వివరణ:
• భూతద్దంగా ఉపయోగించాలంటే వస్తువును కుంభాకార కటక నాభ్యంతరం లోపల ఉంచాలి.
• ఈ స్థితిలో వస్తువు ఉన్న వైపే మిథ్యా, నిటారైన మరియు పెద్ద బింబం ఏర్పడుతుంది.
• వస్తువు నాభికి బయట ఉంటే కుంభాకార కటకం వాస్తవ, తలక్రిందుల బింబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
• ఈ స్థితిలో వస్తువు ఉన్న వైపే మిథ్యా, నిటారైన మరియు పెద్ద బింబం ఏర్పడుతుంది.
• వస్తువు నాభికి బయట ఉంటే కుంభాకార కటకం వాస్తవ, తలక్రిందుల బింబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
Question 7
ప్రశ్న 7
Which statement best describes the role of a converging lens system in a camera?
కెమెరాలో అభిసారి కటక వ్యవస్థ పాత్రను ఉత్తమంగా వివరించే వాక్యం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A camera lens system converges light from the scene to form a real image on the film or electronic image sensor.
• For ordinary distant objects, this image is inverted relative to the object.
• A virtual image alone could not be directly recorded on a sensor placed at the image plane.
• For ordinary distant objects, this image is inverted relative to the object.
• A virtual image alone could not be directly recorded on a sensor placed at the image plane.
వివరణ:
• కెమెరా కటక వ్యవస్థ దృశ్యం నుంచి వచ్చే కాంతిని అభిసరింపజేసి ఫిల్మ్ లేదా ఎలక్ట్రానిక్ బింబ గ్రాహకంపై వాస్తవ బింబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
• సాధారణ దూర వస్తువులకు ఈ బింబం వస్తువుతో పోలిస్తే తలక్రిందులుగా ఉంటుంది.
• మిథ్యా బింబాన్ని మాత్రమే బింబ తలంపై ఉంచిన గ్రాహకం నేరుగా నమోదు చేయలేదు.
• సాధారణ దూర వస్తువులకు ఈ బింబం వస్తువుతో పోలిస్తే తలక్రిందులుగా ఉంటుంది.
• మిథ్యా బింబాన్ని మాత్రమే బింబ తలంపై ఉంచిన గ్రాహకం నేరుగా నమోదు చేయలేదు.
Question 8
ప్రశ్న 8
In an ideal simple projector using a convex lens, which object position gives an enlarged real image that can be obtained on a screen?
కుంభాకార కటకాన్ని ఉపయోగించే ఆదర్శ సాధారణ ప్రొజెక్టర్‌లో తెరపై పొందగల పెద్ద వాస్తవ బింబాన్ని ఏ వస్తు స్థానం ఇస్తుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• With the object between F and 2F of a convex lens, the image forms beyond 2F on the opposite side.
• The image is real, inverted and enlarged, so it can be projected onto a screen.
• Placing the object within F would instead produce a virtual image unsuitable for direct projection.
• The image is real, inverted and enlarged, so it can be projected onto a screen.
• Placing the object within F would instead produce a virtual image unsuitable for direct projection.
వివరణ:
• కుంభాకార కటకంలో వస్తువును F మరియు 2F మధ్య ఉంచితే బింబం అవతలి వైపున 2Fకు అవతల ఏర్పడుతుంది.
• బింబం వాస్తవం, తలక్రిందులుగా మరియు పెద్దదిగా ఉండటం వల్ల తెరపై పొందవచ్చు.
• వస్తువును F లోపల ఉంచితే మిథ్యా బింబం ఏర్పడి నేరుగా తెరపై పొందలేం.
• బింబం వాస్తవం, తలక్రిందులుగా మరియు పెద్దదిగా ఉండటం వల్ల తెరపై పొందవచ్చు.
• వస్తువును F లోపల ఉంచితే మిథ్యా బింబం ఏర్పడి నేరుగా తెరపై పొందలేం.
Question 9
ప్రశ్న 9
Using the New Cartesian Sign Convention, a convex lens has f = +15 cm and a real object is at u = -30 cm. What are v and m?
నూతన కార్టీషియన్ సంకేత నియమం ప్రకారం కుంభాకార కటకానికి f = +15 cm, నిజమైన వస్తువు u = -30 cm వద్ద ఉంది. v మరియు m ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Lens formula: 1/v - 1/u = 1/f, so 1/v + 1/30 = 1/15.
• Hence 1/v = 1/30 and v = +30 cm; m = v/u = 30/(-30) = -1.
• The image is real, inverted and equal in size to the object, consistent with an object at 2F.
• Hence 1/v = 1/30 and v = +30 cm; m = v/u = 30/(-30) = -1.
• The image is real, inverted and equal in size to the object, consistent with an object at 2F.
వివరణ:
• కటక సూత్రం 1/v - 1/u = 1/f ప్రకారం 1/v + 1/30 = 1/15.
• అందువల్ల 1/v = 1/30, v = +30 cm; m = v/u = 30/(-30) = -1.
• బింబం వాస్తవం, తలక్రిందులుగా మరియు వస్తువుతో సమాన పరిమాణంలో ఉంటుంది; ఇది వస్తువు 2F వద్ద ఉన్న పరిస్థితికి సరిపోతుంది.
• అందువల్ల 1/v = 1/30, v = +30 cm; m = v/u = 30/(-30) = -1.
• బింబం వాస్తవం, తలక్రిందులుగా మరియు వస్తువుతో సమాన పరిమాణంలో ఉంటుంది; ఇది వస్తువు 2F వద్ద ఉన్న పరిస్థితికి సరిపోతుంది.
Question 10
ప్రశ్న 10
A convex lens has f = +20 cm and a real object is placed at u = -60 cm. What are the image distance and magnification?
ఒక కుంభాకార కటకానికి f = +20 cm. నిజమైన వస్తువును u = -60 cm వద్ద ఉంచారు. బింబ దూరం మరియు వర్ధనం ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• From 1/v - 1/u = 1/f: 1/v + 1/60 = 1/20.
• Therefore 1/v = 1/30, so v = +30 cm and m = 30/(-60) = -0.5.
• The positive image distance and negative magnification indicate a real, inverted, diminished image.
• Therefore 1/v = 1/30, so v = +30 cm and m = 30/(-60) = -0.5.
• The positive image distance and negative magnification indicate a real, inverted, diminished image.
వివరణ:
• 1/v - 1/u = 1/f ప్రకారం 1/v + 1/60 = 1/20.
• కాబట్టి 1/v = 1/30; అందువల్ల v = +30 cm మరియు m = 30/(-60) = -0.5.
• ధన బింబ దూరం, ఋణ వర్ధనం బింబం వాస్తవం, తలక్రిందులుగా మరియు చిన్నదిగా ఉందని సూచిస్తాయి.
• కాబట్టి 1/v = 1/30; అందువల్ల v = +30 cm మరియు m = 30/(-60) = -0.5.
• ధన బింబ దూరం, ఋణ వర్ధనం బింబం వాస్తవం, తలక్రిందులుగా మరియు చిన్నదిగా ఉందని సూచిస్తాయి.
Question 11
ప్రశ్న 11
A convex lens has f = +12 cm and a real object is placed at u = -8 cm. Which result is correct?
ఒక కుంభాకార కటకానికి f = +12 cm, నిజమైన వస్తువును u = -8 cm వద్ద ఉంచారు. సరైన ఫలితం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Lens formula gives 1/v + 1/8 = 1/12, hence 1/v = -1/24 and v = -24 cm.
• Magnification m = v/u = (-24)/(-8) = +3.
• Because the object lies inside the focal length, the image is virtual, erect and three times the object's size.
• Magnification m = v/u = (-24)/(-8) = +3.
• Because the object lies inside the focal length, the image is virtual, erect and three times the object's size.
వివరణ:
• కటక సూత్రం ప్రకారం 1/v + 1/8 = 1/12; అందువల్ల 1/v = -1/24 మరియు v = -24 cm.
• వర్ధనం m = v/u = (-24)/(-8) = +3.
• వస్తువు నాభ్యంతరం లోపల ఉండటం వల్ల బింబం మిథ్యా, నిటారుగా మరియు వస్తువు కంటే మూడు రెట్లు పెద్దదిగా ఉంటుంది.
• వర్ధనం m = v/u = (-24)/(-8) = +3.
• వస్తువు నాభ్యంతరం లోపల ఉండటం వల్ల బింబం మిథ్యా, నిటారుగా మరియు వస్తువు కంటే మూడు రెట్లు పెద్దదిగా ఉంటుంది.
Question 12
ప్రశ్న 12
A concave lens has f = -15 cm and a real object is placed at u = -30 cm. What are v and m?
ఒక పుటాకార కటకానికి f = -15 cm, నిజమైన వస్తువును u = -30 cm వద్ద ఉంచారు. v మరియు m ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Using 1/v - 1/u = 1/f gives 1/v + 1/30 = -1/15.
• Thus 1/v = -1/10, so v = -10 cm and m = (-10)/(-30) = +1/3.
• The image is virtual, erect and diminished, as expected for a concave lens with a real object.
• Thus 1/v = -1/10, so v = -10 cm and m = (-10)/(-30) = +1/3.
• The image is virtual, erect and diminished, as expected for a concave lens with a real object.
వివరణ:
• 1/v - 1/u = 1/f ఉపయోగిస్తే 1/v + 1/30 = -1/15.
• కాబట్టి 1/v = -1/10; అందువల్ల v = -10 cm మరియు m = (-10)/(-30) = +1/3.
• నిజమైన వస్తువుకు పుటాకార కటకం ఇచ్చే విధంగానే బింబం మిథ్యా, నిటారుగా మరియు చిన్నదిగా ఉంటుంది.
• కాబట్టి 1/v = -1/10; అందువల్ల v = -10 cm మరియు m = (-10)/(-30) = +1/3.
• నిజమైన వస్తువుకు పుటాకార కటకం ఇచ్చే విధంగానే బింబం మిథ్యా, నిటారుగా మరియు చిన్నదిగా ఉంటుంది.
Question 13
ప్రశ్న 13
A real object is at u = -24 cm and its real image is formed at v = +48 cm by a thin lens. What is the focal length and lens type?
ఒక నిజమైన వస్తువు u = -24 cm వద్ద ఉండగా సన్నని కటకం దాని వాస్తవ బింబాన్ని v = +48 cm వద్ద ఏర్పరుస్తోంది. నాభ్యంతరం మరియు కటక రకం ఏమిటి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• 1/f = 1/v - 1/u = 1/48 - (-1/24) = 1/48 + 2/48 = 3/48.
• Therefore f = +16 cm.
• The positive focal length identifies the lens as a convex lens under the New Cartesian convention.
• Therefore f = +16 cm.
• The positive focal length identifies the lens as a convex lens under the New Cartesian convention.
వివరణ:
• 1/f = 1/v - 1/u = 1/48 - (-1/24) = 1/48 + 2/48 = 3/48.
• కాబట్టి f = +16 cm.
• నూతన కార్టీషియన్ సంకేత నియమంలో ధన నాభ్యంతరం కుంభాకార కటకాన్ని సూచిస్తుంది.
• కాబట్టి f = +16 cm.
• నూతన కార్టీషియన్ సంకేత నియమంలో ధన నాభ్యంతరం కుంభాకార కటకాన్ని సూచిస్తుంది.
Question 14
ప్రశ్న 14
A 4 cm high object is at u = -20 cm and its image is formed at v = +30 cm. What is the signed image height?
4 cm ఎత్తు గల వస్తువు u = -20 cm వద్ద ఉంది; దాని బింబం v = +30 cm వద్ద ఏర్పడింది. సంకేతంతో కూడిన బింబ ఎత్తు ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Magnification m = v/u = 30/(-20) = -1.5.
• Since m = h_i/h_o, h_i = m h_o = (-1.5)(4 cm) = -6 cm.
• The negative image height indicates that the 6 cm image is inverted.
• Since m = h_i/h_o, h_i = m h_o = (-1.5)(4 cm) = -6 cm.
• The negative image height indicates that the 6 cm image is inverted.
వివరణ:
• వర్ధనం m = v/u = 30/(-20) = -1.5.
• m = h_i/h_o కాబట్టి h_i = m h_o = (-1.5)(4 cm) = -6 cm.
• ఋణ బింబ ఎత్తు 6 cm బింబం తలక్రిందులుగా ఉందని సూచిస్తుంది.
• m = h_i/h_o కాబట్టి h_i = m h_o = (-1.5)(4 cm) = -6 cm.
• ఋణ బింబ ఎత్తు 6 cm బింబం తలక్రిందులుగా ఉందని సూచిస్తుంది.
Question 15
ప్రశ్న 15
A convex lens forms an image with magnification m = -2 for a real object at u = -15 cm. What are the image distance and focal length?
ఒక కుంభాకార కటకం u = -15 cm వద్ద ఉన్న నిజమైన వస్తువుకు m = -2 వర్ధనం గల బింబాన్ని ఏర్పరుస్తోంది. బింబ దూరం మరియు నాభ్యంతరం ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Since m = v/u, v = mu = (-2)(-15 cm) = +30 cm.
• Then 1/f = 1/30 - (-1/15) = 1/30 + 2/30 = 1/10, so f = +10 cm.
• The negative magnification and positive v correctly indicate an enlarged, real and inverted image.
• Then 1/f = 1/30 - (-1/15) = 1/30 + 2/30 = 1/10, so f = +10 cm.
• The negative magnification and positive v correctly indicate an enlarged, real and inverted image.
వివరణ:
• m = v/u కాబట్టి v = mu = (-2)(-15 cm) = +30 cm.
• తరువాత 1/f = 1/30 - (-1/15) = 1/30 + 2/30 = 1/10; కాబట్టి f = +10 cm.
• ఋణ వర్ధనం మరియు ధన v పెద్దదైన, వాస్తవ, తలక్రిందుల బింబాన్ని సరిగా సూచిస్తాయి.
• తరువాత 1/f = 1/30 - (-1/15) = 1/30 + 2/30 = 1/10; కాబట్టి f = +10 cm.
• ఋణ వర్ధనం మరియు ధన v పెద్దదైన, వాస్తవ, తలక్రిందుల బింబాన్ని సరిగా సూచిస్తాయి.
Question 16
ప్రశ్న 16
A real object is placed at u = -30 cm and a lens forms a virtual image at v = -15 cm. What are the focal length and magnification?
ఒక నిజమైన వస్తువును u = -30 cm వద్ద ఉంచగా ఒక కటకం v = -15 cm వద్ద మిథ్యా బింబాన్ని ఏర్పరుస్తోంది. నాభ్యంతరం మరియు వర్ధనం ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• 1/f = 1/v - 1/u = -1/15 - (-1/30) = -1/30, so f = -30 cm.
• Magnification m = v/u = (-15)/(-30) = +0.5.
• The negative focal length identifies a concave lens, while positive m below 1 indicates an erect diminished virtual image.
• Magnification m = v/u = (-15)/(-30) = +0.5.
• The negative focal length identifies a concave lens, while positive m below 1 indicates an erect diminished virtual image.
వివరణ:
• 1/f = 1/v - 1/u = -1/15 - (-1/30) = -1/30; కాబట్టి f = -30 cm.
• వర్ధనం m = v/u = (-15)/(-30) = +0.5.
• ఋణ నాభ్యంతరం పుటాకార కటకాన్ని సూచిస్తుంది; 1 కంటే తక్కువ ధన వర్ధనం నిటారైన, చిన్న మిథ్యా బింబాన్ని సూచిస్తుంది.
• వర్ధనం m = v/u = (-15)/(-30) = +0.5.
• ఋణ నాభ్యంతరం పుటాకార కటకాన్ని సూచిస్తుంది; 1 కంటే తక్కువ ధన వర్ధనం నిటారైన, చిన్న మిథ్యా బింబాన్ని సూచిస్తుంది.
Question 17
ప్రశ్న 17
A real object is at u = -10 cm and its virtual image is at v = -20 cm. Which result follows?
ఒక నిజమైన వస్తువు u = -10 cm వద్ద ఉండగా దాని మిథ్యా బింబం v = -20 cm వద్ద ఏర్పడింది. సరైన ఫలితం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• 1/f = 1/v - 1/u = -1/20 - (-1/10) = +1/20, so f = +20 cm.
• Magnification m = v/u = (-20)/(-10) = +2.
• Thus a convex lens with the object inside its focal length forms a virtual, erect and enlarged image.
• Magnification m = v/u = (-20)/(-10) = +2.
• Thus a convex lens with the object inside its focal length forms a virtual, erect and enlarged image.
వివరణ:
• 1/f = 1/v - 1/u = -1/20 - (-1/10) = +1/20; కాబట్టి f = +20 cm.
• వర్ధనం m = v/u = (-20)/(-10) = +2.
• అందువల్ల నాభ్యంతరం లోపల వస్తువు ఉన్న కుంభాకార కటకం మిథ్యా, నిటారైన మరియు పెద్ద బింబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
• వర్ధనం m = v/u = (-20)/(-10) = +2.
• అందువల్ల నాభ్యంతరం లోపల వస్తువు ఉన్న కుంభాకార కటకం మిథ్యా, నిటారైన మరియు పెద్ద బింబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
Question 18
ప్రశ్న 18
An ordinary thin lens in air forms an image of a finite real object with magnification m = +0.40. Which conclusion is consistent with a single concave or convex lens?
గాలిలో ఉన్న సాధారణ సన్నని కటకం పరిమిత దూరంలోని నిజమైన వస్తువుకు m = +0.40 వర్ధనం గల బింబాన్ని ఏర్పరుస్తోంది. ఒక్క పుటాకార లేదా కుంభాకార కటకాన్ని పరిగణించినప్పుడు ఏ నిర్ణయం సరైనది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Positive magnification indicates an erect image for the stated real-object convention.
• A finite real object viewed through a concave lens gives 0 < m < 1, corresponding to an erect diminished virtual image.
• A convex lens gives positive magnification for a real object only when the object lies inside its focal length, in which case the virtual image is enlarged and m > 1.
• A finite real object viewed through a concave lens gives 0 < m < 1, corresponding to an erect diminished virtual image.
• A convex lens gives positive magnification for a real object only when the object lies inside its focal length, in which case the virtual image is enlarged and m > 1.
వివరణ:
• ఇచ్చిన నిజమైన వస్తు సంకేత నియమంలో ధన వర్ధనం నిటారైన బింబాన్ని సూచిస్తుంది.
• పరిమిత దూరంలోని నిజమైన వస్తువుకు పుటాకార కటకం 0 < m < 1 గల నిటారైన, చిన్న మిథ్యా బింబాన్ని ఇస్తుంది.
• కుంభాకార కటకానికి నిజమైన వస్తువు నాభ్యంతరం లోపల ఉన్నప్పుడే ధన వర్ధనం వస్తుంది; ఆ సందర్భంలో బింబం పెద్దదిగా ఉండి m > 1.
• పరిమిత దూరంలోని నిజమైన వస్తువుకు పుటాకార కటకం 0 < m < 1 గల నిటారైన, చిన్న మిథ్యా బింబాన్ని ఇస్తుంది.
• కుంభాకార కటకానికి నిజమైన వస్తువు నాభ్యంతరం లోపల ఉన్నప్పుడే ధన వర్ధనం వస్తుంది; ఆ సందర్భంలో బింబం పెద్దదిగా ఉండి m > 1.
Question 19
ప్రశ్న 19
For a real object, a thin lens gives magnification m = -0.25. What does this directly indicate about the image?
నిజమైన వస్తువుకు ఒక సన్నని కటకం m = -0.25 వర్ధనం గల బింబాన్ని ఇస్తోంది. ఇది బింబం గురించి నేరుగా ఏమి తెలియజేస్తుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• The negative sign of magnification indicates that the image is inverted relative to the object.
• The magnitude |m| = 0.25 means the image height is 0.25 times the object height.
• Therefore the image is inverted and diminished to one-fourth of the object's height.
• The magnitude |m| = 0.25 means the image height is 0.25 times the object height.
• Therefore the image is inverted and diminished to one-fourth of the object's height.
వివరణ:
• వర్ధనంలోని ఋణ సంకేతం బింబం వస్తువుతో పోలిస్తే తలక్రిందులుగా ఉందని సూచిస్తుంది.
• |m| = 0.25 అంటే బింబ ఎత్తు వస్తువు ఎత్తులో 0.25 రెట్లు.
• కాబట్టి బింబం తలక్రిందులుగా ఉండి వస్తువు ఎత్తులో నాలుగో వంతు పరిమాణంలో ఉంటుంది.
• |m| = 0.25 అంటే బింబ ఎత్తు వస్తువు ఎత్తులో 0.25 రెట్లు.
• కాబట్టి బింబం తలక్రిందులుగా ఉండి వస్తువు ఎత్తులో నాలుగో వంతు పరిమాణంలో ఉంటుంది.
Question 20
ప్రశ్న 20
A convex lens and a concave lens have focal lengths +20 cm and -20 cm respectively. The same real object is placed 40 cm in front of each lens. Which pair of results is correct?
ఒక కుంభాకార కటకానికి +20 cm, ఒక పుటాకార కటకానికి -20 cm నాభ్యంతరాలు ఉన్నాయి. ఒకే నిజమైన వస్తువును ప్రతి కటకం ముందు 40 cm దూరంలో ఉంచారు. సరైన ఫలితాల జత ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For the convex lens, 1/v + 1/40 = 1/20 gives v = +40 cm and m = 40/(-40) = -1.
• For the concave lens, 1/v + 1/40 = -1/20 gives 1/v = -3/40, so v ≈ -13.3 cm and m ≈ +1/3.
• Thus the convex lens gives a real inverted same-size image, while the concave lens gives a virtual erect diminished image.
• For the concave lens, 1/v + 1/40 = -1/20 gives 1/v = -3/40, so v ≈ -13.3 cm and m ≈ +1/3.
• Thus the convex lens gives a real inverted same-size image, while the concave lens gives a virtual erect diminished image.
వివరణ:
• కుంభాకార కటకానికి 1/v + 1/40 = 1/20 నుంచి v = +40 cm మరియు m = 40/(-40) = -1.
• పుటాకార కటకానికి 1/v + 1/40 = -1/20; అందువల్ల 1/v = -3/40, కాబట్టి v ≈ -13.3 cm మరియు m ≈ +1/3.
• అందువల్ల కుంభాకార కటకం వాస్తవ, తలక్రిందుల, సమాన పరిమాణ బింబాన్ని; పుటాకార కటకం మిథ్యా, నిటారైన, చిన్న బింబాన్ని ఇస్తుంది.
• పుటాకార కటకానికి 1/v + 1/40 = -1/20; అందువల్ల 1/v = -3/40, కాబట్టి v ≈ -13.3 cm మరియు m ≈ +1/3.
• అందువల్ల కుంభాకార కటకం వాస్తవ, తలక్రిందుల, సమాన పరిమాణ బింబాన్ని; పుటాకార కటకం మిథ్యా, నిటారైన, చిన్న బింబాన్ని ఇస్తుంది.
Answer Key సమాధానాల పట్టిక
-
Question 1 ప్రశ్న 1Answer || సమాధానం: B. 1/f = 1/v - 1/u
-
Question 2 ప్రశ్న 2Answer || సమాధానం: C. m = h_i/h_o = v/u
-
Question 3 ప్రశ్న 3Answer: A. u < 0; convex-lens f > 0; concave-lens f < 0; real-image v > 0; virtual-image v < 0 సమాధానం: A. u < 0; కుంభాకార కటకానికి f > 0; పుటాకార కటకానికి f < 0; వాస్తవ బింబానికి v > 0; మిథ్యా బింబానికి v < 0
-
Question 4 ప్రశ్న 4Answer: D. |m| > 1 means enlarged, |m| = 1 means same size, and |m| < 1 means diminished సమాధానం: D. |m| > 1 అయితే పెద్దది, |m| = 1 అయితే సమాన పరిమాణం, |m| < 1 అయితే చిన్నది
-
Question 5 ప్రశ్న 5Answer || సమాధానం: B. u < 0, f > 0, v > 0, m < 0
-
Question 6 ప్రశ్న 6Answer: C. Between the optical centre and the principal focus సమాధానం: C. దృక్ కేంద్రం మరియు ప్రధాన నాభి మధ్య
-
Question 7 ప్రశ్న 7Answer: A. It forms a real image on the film or image sensor సమాధానం: A. ఇది ఫిల్మ్ లేదా బింబ గ్రాహకంపై వాస్తవ బింబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది
-
Question 8 ప్రశ్న 8Answer: C. Between F and 2F సమాధానం: C. F మరియు 2F మధ్య
-
Question 9 ప్రశ్న 9Answer || సమాధానం: D. v = +30 cm, m = -1
-
Question 10 ప్రశ్న 10Answer || సమాధానం: B. v = +30 cm, m = -0.5
-
Question 11 ప్రశ్న 11Answer || సమాధానం: A. v = -24 cm, m = +3
-
Question 12 ప్రశ్న 12Answer || సమాధానం: C. v = -10 cm, m = +1/3
-
Question 13 ప్రశ్న 13Answer: B. f = +16 cm; convex lens సమాధానం: B. f = +16 cm; కుంభాకార కటకం
-
Question 14 ప్రశ్న 14Answer || సమాధానం: D. -6 cm
-
Question 15 ప్రశ్న 15Answer || సమాధానం: A. v = +30 cm, f = +10 cm
-
Question 16 ప్రశ్న 16Answer || సమాధానం: C. f = -30 cm, m = +0.5
-
Question 17 ప్రశ్న 17Answer: B. f = +20 cm, m = +2; convex lens సమాధానం: B. f = +20 cm, m = +2; కుంభాకార కటకం
-
Question 18 ప్రశ్న 18Answer: D. It is consistent with a concave lens forming an erect, diminished virtual image సమాధానం: D. ఇది నిటారైన, చిన్న మిథ్యా బింబాన్ని ఇచ్చే పుటాకార కటకానికి సరిపోతుంది
-
Question 19 ప్రశ్న 19Answer: A. The image is inverted and its height is one-fourth the object's height సమాధానం: A. బింబం తలక్రిందులుగా ఉండి దాని ఎత్తు వస్తువు ఎత్తులో నాలుగో వంతు
-
Question 20 ప్రశ్న 20Answer: C. Convex: v = +40 cm, m = -1; Concave: v ≈ -13.3 cm, m ≈ +1/3 సమాధానం: C. కుంభాకార: v = +40 cm, m = -1; పుటాకార: v ≈ -13.3 cm, m ≈ +1/3