Question

$5 \times 10^{14}\text{ Hz}$ ആവൃത്തിയുള്ള ഒരു ഏകവർണ്ണ പ്രകാശ തരംഗം ശൂന്യതയിൽ നിന്ന് (vacuum) അപവർത്തനാങ്കം 1.5 ആയ സുതാര്യ മാധ്യമത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. താഴെപ്പറയുന്ന പ്രസ്താവനകളിൽ ഏതാണ് ശരി ?

• A. $അതിന്റെ ആവൃത്തി$3.33 \times 10^{14}\text{ Hz}$ആയി മാറുകയും തരംഗദൈർഘ്യം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുകയും ചെയ്യുന്നു$
• B. $അതിന്റെ ആവൃത്തി$5.0 \times 10^{14}\text{ Hz}$ആയി മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുകയും തരംഗദൈർഘ്യം$4.0 \times 10^{-7}\text{ m}$ആയി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു$
• C. $അതിന്റെ ആവൃത്തി$7.5 \times 10^{14}\text{ Hz}$ആയി മാറുകയും തരംഗദൈർഘ്യം$6.0 \times 10^{-7}\text{ m}$ആയി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു$
• D. അതിന്റെ ആവൃത്തിയിലും തരംഗദൈർഘ്യത്തിലും മാറ്റമുണ്ടാകില്ല

Answer 1

Answer:

$അതിന്റെ ആവൃത്തി$5.0 \times 10^{14}\text{ Hz}$ആയി മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുകയും തരംഗദൈർഘ്യം$4.0 \times 10^{-7}\text{ m}$ആയി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു$

പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ സ്വഭാവം

• ആവൃത്തി (Frequency): ഒരു മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊരു മാധ്യമത്തിലേക്ക് പ്രകാശം പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ അതിൻ്റെ ആവൃത്തിക്ക് (Frequency) മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നില്ല. പ്രകാശത്തിൻ്റെ ആവൃത്തി എന്നത് പ്രകാശ സ്രോതസ്സിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്ന ഒന്നാണ്. അതിനാൽ, ശൂന്യതയിൽ നിന്നും മറ്റൊരു മാധ്യമത്തിലേക്ക് മാറുമ്പോഴും ആവൃത്തി $5 \times 10^{14}$ Hz ആയി തുടരുന്നു.
• പ്രവേഗം (Velocity): ഒരു മാധ്യമത്തിൻ്റെ അപവർത്തനാങ്കം (Refractive Index - $\mu$) കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ആ മാധ്യമത്തിലെ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കുറയുന്നു. ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശവേഗം ($c$) ഏകദേശം $3 \times 10^8$ m/s ആണ്. 1.5 അപവർത്തനാങ്കമുള്ള മാധ്യമത്തിൽ പ്രകാശവേഗം $v = c / \mu = (3 \times 10^8) / 1.5 = 2 \times 10^8$ m/s ആയി കുറയുന്നു.
• തരംഗദൈർഘ്യം (Wavelength): പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗതയും തരംഗദൈർഘ്യവും ($\lambda$) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം $v = f\lambda$ ആണ്. മാധ്യമത്തിൽ വെച്ച് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കുറയുന്നതിനാൽ, ആവൃത്തി സ്ഥിരമായിരിക്കുന്നതുകൊണ്ട് തരംഗദൈർഘ്യവും കുറയുന്നു. ശൂന്യതയിലെ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും മാധ്യമത്തിലെ തരംഗദൈർഘ്യം.

പ്രധാനപ്പെട്ട സമവാക്യങ്ങൾ:

1. അപവർത്തനാങ്കം (Refractive Index): $\mu = c / v$
2. തരംഗദൈർഘ്യത്തിലെ മാറ്റം: $\lambda_m = \lambda_0 / \mu$ (ഇവിടെ $\lambda_m$ മാധ്യമത്തിലെ തരംഗദൈർഘ്യവും, $\lambda_0$ ശൂന്യതയിലെ തരംഗദൈർഘ്യവുമാണ്.)