SSLC: SCERT Physics

 👉 English

അധ്യായം 1: ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ (Sound Waves)
നമുക്ക് വിലയിരുത്താം (Let's Assess)

1. താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്ന പ്രസ്താവനകളിൽ ഏതാണ് ശരി?
   a) ശബ്ദവും പ്രകാശവും ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് തരംഗങ്ങളാണ്.
   b) ശബ്ദവും പ്രകാശവും ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ തരംഗങ്ങളാണ്.
   c) ശബ്ദം ഒരു ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ തരംഗവും പ്രകാശം ഒരു ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് തരംഗവുമാണ്.
   d) ശബ്ദം ഒരു ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് തരംഗവും പ്രകാശം ഒരു ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ തരംഗവുമാണ്.

   • വിശദീകരണം: ശബ്ദം ഒരു മാധ്യമത്തിലൂടെ കംപ്രഷനുകളും റയർഫാക്ഷനുകളും (സങ്കോചങ്ങളും വികാസങ്ങളും) ഉണ്ടാക്കി മുന്നോട്ട് പോകുന്നു. ഇതിനർത്ഥം മാധ്യമത്തിലെ കണികകൾ തരംഗത്തിന്റെ ചലനദിശയ്ക്ക് സമാന്തരമായി കമ്പനം ചെയ്യുന്നു എന്നാണ്. ഇത് ശബ്ദത്തെ ഒരു ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ തരംഗമാക്കുന്നു. പ്രകാശതരംഗങ്ങൾ വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളായതിനാൽ അവ ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് തരംഗങ്ങളാണ്, അതായത് അവയുടെ മേഖലകൾ (കണികകൾക്ക് പകരം) പ്രചരണ ദിശയ്ക്ക് ലംബമായി കമ്പനം ചെയ്യുന്നു.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: c) ശബ്ദം ഒരു ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ തരംഗവും പ്രകാശം ഒരു ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് തരംഗവുമാണ്.

2. ഒരു വവ്വാൽ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തിയുടെ ഉയർന്ന പരിധി 120 kHz ആണ്. എങ്കിൽ, അതിന് കേൾക്കാൻ കഴിയുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ പരമാവധി തരംഗദൈർഘ്യം എത്രയായിരിക്കും? ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത 350 m/s ആയി കണക്കാക്കുക.

   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • ആവൃത്തി (f) = 120 kHz = 120,000 Hz
     • ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത (v) = 350 m/s
   • സൂത്രവാക്യം: വേഗത, ആവൃത്തി, തരംഗദൈർഘ്യം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം v = fλ ആണ്.
   • കണക്കുകൂട്ടൽ:
     • λ = v / f
     • λ = 350 m/s / 120,000 Hz
     • λ ≈ 0.0029 m

3. 3.2 m/s വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന രണ്ട് തരംഗങ്ങളുടെ ഗ്രാഫിക്കൽ ചിത്രീകരണം നൽകിയിരിക്കുന്നു.
   a) ഓരോ തരംഗത്തിന്റെയും ആവൃത്തി, ആവർത്തനകാലം, തരംഗദൈർഘ്യം എന്നിവ കണ്ടെത്തുക.

   • തരംഗം (a) [ചിത്രം 1.31(a) എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക]:
     • തരംഗദൈർഘ്യം (λ): ചിത്രത്തിൽ നിന്ന്, ഒരു പൂർണ്ണ തരംഗ ചക്രം (രണ്ട് തുടർച്ചയായ ക്രസ്റ്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ട്രഫുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം) 4 മീറ്റർ ആണെന്ന് കാണാം.
     • വേഗത (v): 3.2 m/s
     • ആവൃത്തി (f): f = v / λ = 3.2 m/s / 4 m = 0.8 Hz
     • ആവർത്തനകാലം (T): T = 1 / f = 1 / 0.8 Hz = 1.25 s
   • തരംഗം (b) [ചിത്രം 1.31(b) എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക]:
     • തരംഗദൈർഘ്യം (λ): ചിത്രത്തിൽ നിന്ന്, ഒരു പൂർണ്ണ തരംഗ ചക്രം 2 മീറ്റർ ആണെന്ന് കാണാം.
     • വേഗത (v): 3.2 m/s
     • ആവൃത്തി (f): f = v / λ = 3.2 m/s / 2 m = 1.6 Hz
     • ആവർത്തനകാലം (T): T = 1 / f = 1 / 1.6 Hz = 0.625 s

4. മനുഷ്യർക്ക് കേൾക്കാൻ കഴിയുന്ന താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ആവൃത്തികളിൽ ഏതാണ്?
   a) 5 Hz
   b) 2000 Hz
   c) 200 kHz
   d) 50 kHz

   • വിശദീകരണം: സാധാരണ കേൾവിയുള്ള ഒരു വ്യക്തിക്ക് കേൾക്കാൻ കഴിയുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി പരിധി ഏകദേശം 20 Hz മുതൽ 20,000 Hz (20 kHz) വരെയാണ്.
     • 5 Hz എന്നത് ഇൻഫ്രാസോണിക് ആണ് (20 Hz-ന് താഴെ).
     • 2000 Hz കേൾക്കാവുന്ന പരിധിയിൽ വരുന്നു.
     • 200 kHz-ഉം 50 kHz-ഉം അൾട്രാസോണിക് ആണ് (20,000 Hz-ന് മുകളിൽ).
   • ശരിയായ ഉത്തരം: b) 2000 Hz

5. ഒരു തരംഗത്തിന് 2 kHz ആവൃത്തിയും 35 cm തരംഗദൈർഘ്യവുമുണ്ട്. ഈ തരംഗം 0.5 s-ൽ എത്ര ദൂരം സഞ്ചരിക്കും?

   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • ആവൃത്തി (f) = 2 kHz = 2000 Hz
     • തരംഗദൈർഘ്യം (λ) = 35 cm = 0.35 m
     • സമയം (t) = 0.5 s
   • ഘട്ടം 1: തരംഗത്തിന്റെ വേഗത (v) കണക്കാക്കുക.
     • v = fλ
     • v = 2000 Hz × 0.35 m = 700 m/s
   • ഘട്ടം 2: സഞ്ചരിച്ച ദൂരം (d) കണക്കാക്കുക.
     • d = v × t
     • d = 700 m/s × 0.5 s = 350 m

6. 0.5 s-ൽ 50 ക്രസ്റ്റുകളും 50 ട്രഫുകളും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഒരു തരംഗത്തിന്റെ ആവൃത്തി എത്രയാണ്?

   • വിശദീകരണം: ഒരു പൂർണ്ണ കമ്പനം (അല്ലെങ്കിൽ ചക്രം) ഒരു ക്രസ്റ്റും ഒരു ട്രഫും ചേർന്നതാണ്.
   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • കമ്പനങ്ങളുടെ എണ്ണം = 50 (50 ക്രസ്റ്റുകളും 50 ട്രഫുകളും ഉള്ളതിനാൽ)
     • സമയം = 0.5 s
   • സൂത്രവാക്യം: ആവൃത്തി (f) = കമ്പനങ്ങളുടെ എണ്ണം / ആകെ സമയം
   • കണക്കുകൂട്ടൽ:
     • f = 50 / 0.5 s = 100 Hz

7. ചിത്രം 1.31 (a)-യിലും 1.31 (b)-യിലും നൽകിയിരിക്കുന്ന തരംഗങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച് വ്യത്യസ്തമായത് ഏതാണ്? (ആവൃത്തി, ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ്, തരംഗദൈർഘ്യം)

   • "ഒരു മാധ്യമത്തിലൂടെ ഒരേ സമയത്ത് ഒരേ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡുള്ള രണ്ട് തരംഗങ്ങൾ കടന്നുപോകുന്നതിന്റെ ചിത്രീകരണം നൽകിയിരിക്കുന്നു" എന്ന് ഉറവിടം പറയുന്നു.
   • ചോദ്യം 3-ലെ വിശകലനത്തിൽ നിന്ന്, തരംഗം (a)-ക്ക് 4 മീറ്റർ തരംഗദൈർഘ്യവും 0.8 Hz ആവൃത്തിയുമുണ്ട്. തരംഗം (b)-ക്ക് 2 മീറ്റർ തരംഗദൈർഘ്യവും 1.6 Hz ആവൃത്തിയുമുണ്ട്.
   • അതുകൊണ്ട്, ആവൃത്തിയും തരംഗദൈർഘ്യവും വ്യത്യസ്തമാണ്, അതേസമയം ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് ഒന്നുതന്നെയാണ്.

8. ഒരു ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് തരംഗത്തിന്റെ അടുത്തടുത്തുള്ള രണ്ട് ട്രഫുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 2 m ആണ്. അതിന്റെ വേഗത 20 m/s ആണെങ്കിൽ ആവൃത്തി കണ്ടെത്തുക.

   • വിശദീകരണം: ഒരു ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് തരംഗത്തിലെ അടുത്തടുത്തുള്ള രണ്ട് ട്രഫുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ ക്രസ്റ്റുകൾ) തമ്മിലുള്ള ദൂരമാണ് അതിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം (λ).
   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • തരംഗദൈർഘ്യം (λ) = 2 m
     • വേഗത (v) = 20 m/s
   • സൂത്രവാക്യം: ആവൃത്തി (f) = v / λ
   • കണക്കുകൂട്ടൽ:
     • f = 20 m/s / 2 m = 10 Hz

9. ശബ്ദം ഒരു മാധ്യമത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, …………….. സഞ്ചരിക്കുന്നു. (മാധ്യമത്തിലെ കണികകൾ / തരംഗം / ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം / മാധ്യമം)

   • വിശദീകരണം: തരംഗചലനം എന്നത് ഊർജ്ജത്തിന്റെ തുടർച്ചയായ വ്യാപനത്തെയാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, അവിടെ മാധ്യമത്തിലെ കണികകൾ അവയുടെ സമതുലിതാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മാറാതെ കമ്പനം ചെയ്യുക മാത്രമാണ് ചെയ്യുന്നത്, അവ തരംഗത്തോടൊപ്പം വലിയ തോതിൽ സ്ഥാനചലനം ചെയ്യുന്നില്ല.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: തരംഗം

10. ഒരു ട്യൂണിംഗ് ഫോർക്കിന്റെ രണ്ട് അറ്റങ്ങളിൽ ഓരോ പീത്ത് ബോൾ വീതം ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു വ്യക്തി ഈ സിസ്റ്റത്തിന് സമീപം ഇരുന്ന് പിയാനോ വായിക്കുന്നു.
    a) ഈ സാഹചര്യത്തിൽ പീത്ത് ബോളുകൾ ചെറുതായി ചലിക്കുന്നു. എന്താണ് കാരണം? (പ്രേരിത കമ്പനം / പ്രതിധ്വനി)

    • കാരണം: പ്രേരിത കമ്പനം (Forced vibration). ഒരു ബാഹ്യമായി കമ്പനം ചെയ്യുന്ന വസ്തു മറ്റൊരു വസ്തുവിനെ കമ്പനം ചെയ്യിക്കുമ്പോൾ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു. ഇവിടെ, പിയാനോയിൽ നിന്നുള്ള ശബ്ദം മേശയെയും ട്യൂണിംഗ് ഫോർക്കിനെയും കമ്പനം ചെയ്യാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു.
      b) പിയാനോയിൽ ചില നോട്ടുകൾ വായിക്കുമ്പോൾ, പീത്ത് ബോളുകൾ പരമാവധി ദൂരത്തേക്ക് തെറിക്കുന്നു. ഇതിന് കാരണമായ പ്രതിഭാസം ഏതാണ്? (പ്രതിധ്വനി / അനുനാദം)
    • പ്രതിഭാസം: അനുനാദം (Resonance). നിർബന്ധിതമായി കമ്പനം ചെയ്യുന്ന വസ്തുവിന്റെ (പിയാനോ നോട്ട്) സ്വാഭാവിക ആവൃത്തി, പ്രേരിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വസ്തുവിന്റെ (ട്യൂണിംഗ് ഫോർക്ക്) സ്വാഭാവിക ആവൃത്തിയുമായി യോജിക്കുമ്പോൾ, അവ പരമാവധി ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡിൽ കമ്പനം ചെയ്യുന്നു.

വിപുലീകരിച്ച പ്രവർത്തനങ്ങൾ (Extended Activities)

1. ശബ്ദത്തിന്റെ അനുനാദം ചിത്രീകരിക്കുന്ന ഒരു പ്രവർത്തനം ആസൂത്രണം ചെയ്യുക.

   • പ്രവർത്തനം: ഹാക്സോ ബ്ലേഡ് അനുനാദ പരീക്ഷണം
     1. ക്രമീകരണം: രണ്ട് മരക്കട്ടകൾക്കിടയിൽ ഒരേപോലെയുള്ള മൂന്ന് ഹാക്സോ ബ്ലേഡുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, 13 cm, 17 cm നീളമുള്ളവ) ഉറപ്പിച്ച ഒരു ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കുക. ഒരു ബ്ലേഡിന് 'A' എന്ന് പേര് നൽകുക.
     2. നടപടിക്രമം: ബ്ലേഡ് A-യെ വിരൽ കൊണ്ട് മെല്ലെ തട്ടി കമ്പനം ചെയ്യിക്കുക.
     3. നിരീക്ഷണം: മറ്റ് ബ്ലേഡുകളും കമ്പനം ചെയ്യുന്നത് നിരീക്ഷിക്കുക. ബ്ലേഡ് A-യുടെ അതേ സ്വാഭാവിക ആവൃത്തിയുള്ള മറ്റ് ബ്ലേഡുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, ചിത്രം 1.5(a)-ൽ A-യോട് യോജിക്കുന്ന C-യും E-യും പോലുള്ളവ) പരമാവധി ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡിൽ കമ്പനം ചെയ്യും.
     4. ഉപസംഹാരം: ഇത് അനുനാദം എന്ന പ്രതിഭാസത്തെ കാണിക്കുന്നു. ഇവിടെ, നിർബന്ധിതമായി കമ്പനം ചെയ്യുന്ന വസ്തുവിന്റെ (ബ്ലേഡ് A) സ്വാഭാവിക ആവൃത്തി, പ്രേരിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വസ്തുവിന്റെ (ബ്ലേഡുകൾ C, E) സ്വാഭാവിക ആവൃത്തിയുമായി തുല്യമാകുമ്പോൾ അവ പരമാവധി ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡിൽ കമ്പനം ചെയ്യുന്നു.

2. 'അൾട്രാസോണിക് തരംഗങ്ങളും അവയുടെ പ്രയോഗങ്ങളും' എന്ന വിഷയത്തിൽ ഒരു സെമിനാർ പേപ്പർ തയ്യാറാക്കി അവതരിപ്പിക്കുക.

   • നിർവചനം: മനുഷ്യന്റെ കേൾവിപരിധിക്ക് അതീതമായി, 20,000 Hz (20 kHz) -ൽ കൂടുതൽ ആവൃത്തിയുള്ള ശബ്ദതരംഗങ്ങളെയാണ് അൾട്രാസോണിക് തരംഗങ്ങൾ എന്ന് പറയുന്നത്.
   • പ്രധാന സവിശേഷതകൾ: അവ മാധ്യമങ്ങളിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുകയും പ്രതലങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുകയും ചെയ്യും.
   • ഉപയോഗങ്ങൾ:
     • നാവിഗേഷനും വേട്ടയും (ഉദാ: വവ്വാലുകൾ): ഇരുട്ടിൽ സഞ്ചരിക്കാനും ഇരയെ കണ്ടെത്താനും വവ്വാലുകൾ അൾട്രാസോണിക് തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
     • വൈദ്യശാസ്ത്രപരമായ ഉപയോഗങ്ങൾ (രോഗനിർണ്ണയവും ചികിത്സയും):
       • കിഡ്നി സ്റ്റോൺ പൊടിക്കാൻ: കിഡ്നിയിലെ ചെറിയ കല്ലുകൾ പൊടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
       • ഫിസിയോതെറാപ്പി: ചികിത്സാ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
       • അൾട്രാസോണോഗ്രഫി (അൾട്രാസൗണ്ട് സ്കാൻ): കിഡ്നി, കരൾ, പിത്താശയം, ഗർഭപാത്രം തുടങ്ങിയ ആന്തരിക അവയവങ്ങളുടെ ചിത്രങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. തരംഗങ്ങൾ കലകളിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുകയും സാന്ദ്രതയിൽ വ്യത്യാസമുള്ള ഭാഗങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രതിഫലിച്ച തരംഗങ്ങളെ വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റി ചിത്രം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.
     • ശുചീകരണം: ക്രമരഹിതമായ രൂപത്തിലുള്ള യന്ത്രഭാഗങ്ങൾ, സ്പൈറൽ ട്യൂബുകൾ, ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ വൃത്തിയാക്കാൻ ഫലപ്രദമാണ്.
     • സോണാർ (Sound Navigation and Ranging): കടലിനടിയിലുള്ള വസ്തുക്കളിലേക്കുള്ള ദൂരം (ഉദാഹരണത്തിന്, കടൽത്തട്ട് അല്ലെങ്കിൽ അന്തർവാഹിനികൾ) നിർണ്ണയിക്കാൻ അൾട്രാസോണിക് തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണിത്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു അൾട്രാസോണിക് തരംഗം പുറത്തുവിട്ട്, അത് പ്രതിഫലിച്ച് തിരിച്ചുവരാൻ എടുക്കുന്ന സമയം അളക്കുന്നതിലൂടെ, ഒരു ജലത്തിനടിയിലെ വസ്തുവിലേക്കുള്ള ദൂരം കണക്കാക്കാം (ഉദാ: ഒരു പാറയിലേക്കുള്ള ദൂരം = (വേഗത × സമയം) / 2).

---

അധ്യായം 2: ലെൻസുകൾ (Lenses)
നമുക്ക് വിലയിരുത്താം (Let's Assess)

1. ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസിന്റെ ഫോക്കസ് ദൂരം 20 cm ആണ്. 3 cm ഉയരമുള്ള ഒരു വസ്തു അതിന്റെ പ്രകാശിക കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് (optic centre) 60 cm ദൂരത്തിൽ, പ്രകാശിക അക്ഷത്തിൽ (optic axis) സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
   a) പ്രതിബിംബത്തിന്റെ ഉയരം കണക്കാക്കുക.

   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • ഫോക്കസ് ദൂരം (f) = +20 cm (കോൺവെക്സ് ലെൻസിന്)
     • വസ്തുവിന്റെ ഉയരം (h_o) = +3 cm
     • വസ്തുവിന്റെ ദൂരം (u) = -60 cm (വസ്തു ലെൻസിന്റെ ഇടതുവശത്താണ്, അതിനാൽ നെഗറ്റീവ്)
   • ലെൻസ് സമവാക്യം (1/f = 1/v - 1/u):
     • 1/20 = 1/v - 1/(-60)
     • 1/20 = 1/v + 1/60
     • 1/v = 1/20 - 1/60 = (3 - 1)/60 = 2/60 = 1/30
     • v = +30 cm (പ്രതിബിംബം ലെൻസിന്റെ മറുവശത്ത് രൂപപ്പെടുന്നു, അത് യഥാർത്ഥമാണ്)
   • മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ സമവാക്യം (m = h_i/h_o = v/u):
     • h_i / 3 cm = (+30 cm) / (-60 cm)
     • h_i / 3 = -0.5
     • h_i = 3 × (-0.5) = -1.5 cm
       b) ലഭിച്ച പ്രതിബിംബത്തിന്റെ സവിശേഷതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
   • യഥാർത്ഥം (Real): v പോസിറ്റീവ് ആയതിനാൽ, പ്രതിബിംബം ഒരു സ്ക്രീനിൽ പതിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.
   • തലകീഴായത് (Inverted): h_i നെഗറ്റീവ് ആയതിനാൽ.
   • ചെറുതായത് (Diminished): |h_i| (1.5 cm) എന്നത് |h_o| (3 cm)-നെക്കാൾ കുറവായതിനാൽ.
   • സ്ഥാനം (Position): ലെൻസിന്റെ മറുവശത്ത് F-നും 2F-നും ഇടയിൽ (വസ്തു 3F-ൽ ആയതിനാൽ, പ്രതിബിംബം 1.5F-ൽ).

2. ഒരു ലെൻസിന്റെ ഫോക്കസ് ദൂരം 20 cm ആണ്.
   a) ലെൻസിൽ നിന്ന് 30 cm അകലെ ഒരു വസ്തു വെച്ചിരിക്കുന്നു. വ്യക്തമായ പ്രതിബിംബം ലഭിക്കാൻ സ്ക്രീൻ എത്ര ദൂരം വെക്കണം എന്ന് കണക്കാക്കുക.

   • അനുമാനം: സ്ക്രീനിൽ വ്യക്തമായ ചിത്രം ലഭിക്കണമെങ്കിൽ അത് യഥാർത്ഥ പ്രതിബിംബം ആയിരിക്കണം. യഥാർത്ഥ പ്രതിബിംബങ്ങൾ കോൺവെക്സ് ലെൻസുകൾ ഉപയോഗിച്ച് രൂപപ്പെടുന്നു.
   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • ഫോക്കസ് ദൂരം (f) = +20 cm (കോൺവെക്സ് ലെൻസിന്)
     • വസ്തുവിന്റെ ദൂരം (u) = -30 cm
   • ലെൻസ് സമവാക്യം (1/f = 1/v - 1/u):
     • 1/20 = 1/v - 1/(-30)
     • 1/20 = 1/v + 1/30
     • 1/v = 1/20 - 1/30 = (3 - 2)/60 = 1/60
     • v = +60 cm
   • ഫലം: സ്ക്രീൻ ലെൻസിൽ നിന്ന് 60 cm ദൂരത്തിൽ, ലെൻസിന്റെ മറുവശത്ത് സ്ഥാപിക്കണം.
     b) വസ്തുവിന്റെ ഉയരം 1.2 cm ആണെങ്കിൽ, സ്ക്രീനിൽ കാണുന്ന പ്രതിബിംബത്തിന്റെ ഉയരം എത്രയായിരിക്കും?
   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • വസ്തുവിന്റെ ഉയരം (h_o) = +1.2 cm
     • v = +60 cm, u = -30 cm (ഭാഗം a-യിൽ നിന്ന്)
   • മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ സമവാക്യം (m = h_i/h_o = v/u):
     • h_i / 1.2 cm = (+60 cm) / (-30 cm)
     • h_i / 1.2 = -2
     • h_i = 1.2 × (-2) = -2.4 cm
   • ഫലം: പ്രതിബിംബത്തിന്റെ ഉയരം 2.4 cm ആയിരിക്കും (തലകീഴായത്).

3. ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസിന്റെ ഫോക്കസ് ദൂരം 100 mm ആണ്. 15 mm ഉയരമുള്ള ഒരു വസ്തു അതിന്റെ പ്രകാശിക കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് 60 mm ദൂരത്തിൽ, പ്രകാശിക അക്ഷത്തിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
   a) അതിന്റെ രശ്മി ചിത്രം ഒരു ഗ്രാഫ് പേപ്പറിൽ വരച്ച് പ്രതിബിംബത്തിന്റെ സ്ഥാനവും ഉയരവും കണ്ടെത്തുക.

   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • ഫോക്കസ് ദൂരം (f) = +100 mm (കോൺവെക്സ് ലെൻസ്)
     • വസ്തുവിന്റെ ഉയരം (h_o) = +15 mm
     • വസ്തുവിന്റെ ദൂരം (u) = -60 mm
   • രശ്മി ചിത്രത്തിന്റെ വിവരണം: വസ്തുവിന്റെ ദൂരം (60mm) ഫോക്കസ് ദൂരത്തേക്കാൾ (100mm) കുറവായതിനാൽ, വസ്തു കോൺവെക്സ് ലെൻസിന്റെ മുഖ്യ ഫോക്കസിനും (F) പ്രകാശിക കേന്ദ്രത്തിനും (O) ഇടയിലാണ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്.
     1. വസ്തുവിന്റെ മുകളിൽ നിന്ന് മുഖ്യ അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായി വരുന്ന ഒരു രശ്മി, അപവർത്തനത്തിന് ശേഷം ലെൻസിന്റെ മറുവശത്തുള്ള മുഖ്യ ഫോക്കസിലൂടെ (F) കടന്നുപോകുന്നു.
     2. വസ്തുവിന്റെ മുകളിൽ നിന്ന് പ്രകാശിക കേന്ദ്രത്തിലൂടെ (O) കടന്നുപോകുന്ന ഒരു രശ്മി ദിശാമാറ്റം സംഭവിക്കാതെ നേർരേഖയിൽ പോകുന്നു.
     3. ഈ അപവർത്തനം സംഭവിച്ച രശ്മികൾ വ്യതിചലിക്കുന്നു. അവയെ പിന്നോട്ട് വരയ്ക്കുമ്പോൾ, ലെൻസിന്റെ അതേ വശത്ത് ഒരു ബിന്ദുവിൽ അവ സംഗമിക്കുന്നതായി തോന്നുന്നു.
   • കണക്കുകൂട്ടലുകൾ:
     • പ്രതിബിംബത്തിന്റെ സ്ഥാനം (v) ലെൻസ് സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് (1/f = 1/v - 1/u):
       • 1/100 = 1/v - 1/(-60)
       • 1/100 = 1/v + 1/60
       • 1/v = 1/100 - 1/60 = (3 - 5)/300 = -2/300 = -1/150
       • v = -150 mm (പ്രതിബിംബം മിഥ്യയാണ്, വസ്തുവിന്റെ അതേ വശത്താണ്)
     • പ്രതിബിംബത്തിന്റെ ഉയരം (h_i) മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് (m = h_i/h_o = v/u):
       • h_i / 15 mm = (-150 mm) / (-60 mm)
       • h_i / 15 = +2.5
       • h_i = 15 × 2.5 = +37.5 mm
     • സവിശേഷതകൾ: പ്രതിബിംബം മിഥ്യയാണ് (Virtual), നേരുള്ളതാണ് (Erect), വലുതാക്കിയത് (Magnified) ആണ് (h_i പോസിറ്റീവും h_o-യെക്കാൾ വലുതുമായതിനാൽ).
       b) വസ്തുവിലേക്കുള്ള ദൂരം 20 mm ആണെങ്കിൽ മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ കണക്കാക്കുക.
   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • ഫോക്കസ് ദൂരം (f) = +100 mm (കോൺവെക്സ് ലെൻസ്)
     • വസ്തുവിന്റെ ദൂരം (u) = -20 mm
   • പ്രതിബിംബത്തിന്റെ സ്ഥാനം (v) കണക്കാക്കുക:
     • 1/100 = 1/v - 1/(-20)
     • 1/100 = 1/v + 1/20
     • 1/v = 1/100 - 1/20 = (1 - 5)/100 = -4/100 = -1/25
     • v = -25 mm
   • മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ (m = v/u) കണക്കാക്കുക:
     • m = (-25 mm) / (-20 mm) = +1.25

4. ഒരു കോൺകേവ് ലെൻസ് രൂപീകരിക്കുന്ന പ്രതിബിംബത്തെക്കുറിച്ച് നാല് പ്രസ്താവനകൾ നൽകിയിരിക്കുന്നു. ശരിയായ ഉത്തരം കണ്ടെത്തുക.
   i. അത് ചെറുതും തലകീഴായതുമായിരിക്കും.
   ii. അത് ചെറുതും മിഥ്യയുമായിരിക്കും.
   iii. അത് വലുതാക്കിയതും മിഥ്യയുമായിരിക്കും.
   iv. അത് ചെറുതും നേരുള്ളതുമായിരിക്കും.
   a) രണ്ടാമത്തെ പ്രസ്താവന മാത്രം ശരിയാണ്.
   b) ഒന്നാമത്തെ പ്രസ്താവന മാത്രം ശരിയാണ്.
   c) രണ്ടാമത്തെയും നാലാമത്തെയും പ്രസ്താവനകൾ ശരിയാണ്.
   d) മൂന്നാമത്തെ പ്രസ്താവന മാത്രം ശരിയാണ്.

   • വിശദീകരണം: ഒരു കോൺകേവ് ലെൻസ് എല്ലായ്പ്പോഴും മിഥ്യയായതും നേരുള്ളതും ചെറുതുമായ പ്രതിബിംബം രൂപീകരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പ്രസ്താവനകൾ ii-യും iv-യും ശരിയാണ്.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: c) രണ്ടാമത്തെയും നാലാമത്തെയും പ്രസ്താവനകൾ ശരിയാണ്.

5. ഒരു കോൺകേവ് ലെൻസിന്റെ ഫോക്കസ് ദൂരം 50 cm ആണ്. അതിന്റെ പവർ എത്രയായിരിക്കും?

   • നൽകിയിട്ടുള്ളവ:
     • ഫോക്കസ് ദൂരം (f) = -50 cm = -0.5 m (കോൺകേവ് ലെൻസിന്, ഫോക്കസ് ദൂരം നെഗറ്റീവാണ്)
   • സൂത്രവാക്യം: പവർ (P) = 1 / f (f മീറ്ററിലാകുമ്പോൾ)
   • കണക്കുകൂട്ടൽ:
     • P = 1 / (-0.5 m) = -2 ഡയോപ്റ്റർ (D)
   • ഉത്തരം: c) -2 D

6. ഒരു ദൂരദർശിനിയുമായി (telescope) ബന്ധപ്പെട്ട ഏറ്റവും ഉചിതമായ പ്രസ്താവന കണ്ടെത്തുക.
   a) ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസിന് കുറഞ്ഞ ഫോക്കസ് ദൂരവും ഐപീസ് ലെൻസിന് കൂടുതൽ ഫോക്കസ് ദൂരവുമാണ്.
   b) ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസിന് കൂടുതൽ ഫോക്കസ് ദൂരവും ഐപീസിന് കുറഞ്ഞ ഫോക്കസ് ദൂരവുമാണ്.
   c) ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസും ഐപീസ് ലെൻസും കോൺകേവ് ലെൻസുകളാണ്.
   d) ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസ് കോൺകേവ് ലെൻസും ഐപീസ് ലെൻസ് കോൺവെക്സ് ലെൻസും ആയിരിക്കും.

   • വിശദീകരണം: ഒരു റിഫ്രാക്റ്റിംഗ് ദൂരദർശിനിയിൽ, ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസിന് കൂടുതൽ ഫോക്കസ് ദൂരവും വലിയ അപ്പേർച്ചറും ആയിരിക്കും, അതേസമയം ഐപീസിന് കുറഞ്ഞ ഫോക്കസ് ദൂരവും ചെറിയ അപ്പേർച്ചറും ആയിരിക്കും. സാധാരണയായി രണ്ടും കോൺവെക്സ് ലെൻസുകളാണ്.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: b) ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസിന് കൂടുതൽ ഫോക്കസ് ദൂരവും ഐപീസിന് കുറഞ്ഞ ഫോക്കസ് ദൂരവുമാണ്.

7. ഒരു ലെൻസിന് മുന്നിൽ ഒരു വസ്തു വെക്കുമ്പോൾ, രൂപംകൊള്ളുന്ന പ്രതിബിംബം തലകീഴായതാണ്.
   a) അത് യഥാർത്ഥമാണോ മിഥ്യയാണോ?

   • ഒരു പ്രതിബിംബം തലകീഴായതാണെങ്കിൽ, അത് എല്ലായ്പ്പോഴും യഥാർത്ഥമാണ്. (മിഥ്യാ പ്രതിബിംബങ്ങൾ എല്ലായ്പ്പോഴും നേരുള്ളതാണ്).
     b) ഈ ലഭിച്ച പ്രതിബിംബത്തിന്റെ മറ്റൊരു പ്രതിബിംബം യഥാർത്ഥവും നേരുള്ളതും അതേ വലുപ്പമുള്ളതുമായി ലഭിക്കാൻ നിങ്ങൾ എന്തുചെയ്യും?
   • നൽകിയിട്ടുള്ള വിവരങ്ങൾ ഒരു ലെൻസ് ക്രമീകരണത്തിൽ നിന്ന് യഥാർത്ഥ, തലകീഴായ പ്രതിബിംബത്തെ യഥാർത്ഥ, നേരുള്ള, അതേ വലുപ്പമുള്ള പ്രതിബിംബമാക്കി മാറ്റുന്നതിനെക്കുറിച്ച് വ്യക്തമായി പറയുന്നില്ല. സാധാരണഗതിയിൽ, ഒരു യഥാർത്ഥ വസ്തുവിൽ നിന്ന് ഒരു ലെൻസ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു യഥാർത്ഥവും നേരുള്ളതും അതേ വലുപ്പത്തിലുള്ളതുമായ പ്രതിബിംബം ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇതിന് ഒരു കോമ്പിനേഷൻ ലെൻസ് സിസ്റ്റം അല്ലെങ്കിൽ മിറർ ഉപയോഗിച്ചുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ക്രമീകരണം ആവശ്യമായി വരും.

8. ഒരു വസ്തു ഒരു ലെൻസിന്റെ മുഖ്യ ഫോക്കസിൽ വെക്കുമ്പോൾ, നേരുള്ളതും ചെറുതുമായ ഒരു പ്രതിബിംബം ലഭിക്കുന്നു.
   a) ഇത് ഏത് തരം ലെൻസാണ്?

   • ഒരു കോൺകേവ് ലെൻസ് എല്ലായ്പ്പോഴും മിഥ്യയായതും നേരുള്ളതും ചെറുതുമായ പ്രതിബിംബങ്ങൾ രൂപീകരിക്കുന്നു, വസ്തുവിന്റെ സ്ഥാനം പരിഗണിക്കാതെ (അനന്തതയിലല്ലാത്തപ്പോൾ). ഒരു വസ്തു അതിന്റെ മുഖ്യ ഫോക്കസിൽ വെക്കുമ്പോൾ, രൂപപ്പെടുന്ന പ്രതിബിംബം മിഥ്യയും നേരുള്ളതും ചെറുതുമാണ്, ഇത് F-നും ലെൻസിനും ഇടയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു.
     b) പ്രതിബിംബ രൂപീകരണത്തിന്റെ രശ്മി ചിത്രം വരയ്ക്കുക.
   • രശ്മി ചിത്രത്തിന്റെ വിവരണം (കോൺകേവ് ലെൻസ് - വസ്തു F-ൽ വെക്കുമ്പോൾ):
     1. ഒരു കോൺകേവ് ലെൻസും അതിന്റെ മുഖ്യ അക്ഷവും വരയ്ക്കുക. രണ്ട് വശത്തും മുഖ്യ ഫോക്കസ് (F) അടയാളപ്പെടുത്തുക. വസ്തുവിനെ ഒരു വശത്ത് F-ൽ സ്ഥാപിക്കുക.
     2. വസ്തുവിന്റെ മുകളിൽ നിന്ന് മുഖ്യ അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായി ഒരു രശ്മി വരയ്ക്കുക. കോൺകേവ് ലെൻസിലൂടെ അപവർത്തനം സംഭവിച്ചതിന് ശേഷം, ഈ രശ്മി വസ്തുവിന്റെ അതേ വശത്തുള്ള മുഖ്യ ഫോക്കസിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുന്നതായി തോന്നും.
     3. വസ്തുവിന്റെ മുകളിൽ നിന്ന് പ്രകാശിക കേന്ദ്രത്തിലൂടെ (O) കടന്നുപോകുന്ന രണ്ടാമത്തെ രശ്മി വരയ്ക്കുക. ഈ രശ്മി ദിശാമാറ്റം സംഭവിക്കാതെ കടന്നുപോകുന്നു.
     4. അപവർത്തനം സംഭവിച്ച ഈ രണ്ട് രശ്മികളെ പിന്നോട്ട് നീട്ടുമ്പോൾ, അവ F-നും O-യ്ക്കും ഇടയിൽ വസ്തുവിന്റെ അതേ വശത്ത് കൂട്ടിമുട്ടുന്നു. ഈ സംഗമ ബിന്ദു മിഥ്യയായതും നേരുള്ളതും ചെറുതുമായ പ്രതിബിംബം രൂപീകരിക്കുന്നു.

9. ഒരു ലെൻസിന് മുന്നിൽ ഒരു വസ്തു വെക്കുമ്പോൾ ലഭിക്കുന്ന പ്രതിബിംബം (IM) ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. (ചിത്രം 2.28 നേരുള്ളതും വലുതാക്കിയതും മിഥ്യയായതുമായ ഒരു പ്രതിബിംബം കാണിക്കുന്നു.)
   a) ചിത്രത്തിലെ PQ ഒരു ലെൻസ് ആണെങ്കിൽ, PQ ഏത് തരം ലെൻസിനെയാണ് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത്?

   • രൂപപ്പെട്ട പ്രതിബിംബം വലുതാക്കിയതും നേരുള്ളതുമാണ് [ചിത്രം 2.28]. ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രതിബിംബം (മിഥ്യ, നേരുള്ളത്, വലുതാക്കിയത്) ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസിന്റെ പ്രത്യേകതയാണ്, വസ്തു അതിന്റെ മുഖ്യ ഫോക്കസിനും (F) പ്രകാശിക കേന്ദ്രത്തിനും (O) ഇടയിൽ വെക്കുമ്പോൾ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു.
     b) രശ്മി ചിത്രം പൂർത്തിയാക്കി വസ്തുവിന്റെ സ്ഥാനം കണ്ടെത്തുക.
   • രശ്മി ചിത്രം പൂർത്തിയാക്കൽ: ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു മിഥ്യയായ, നേരുള്ള, വലുതാക്കിയ പ്രതിബിംബം ലഭിക്കാൻ, വസ്തുവിനെ മുഖ്യ ഫോക്കസിനും (F) പ്രകാശിക കേന്ദ്രത്തിനും (O) ഇടയിൽ സ്ഥാപിക്കണം.
     1. പ്രതിബിംബത്തിന്റെ മുകളിൽ നിന്ന് (M) പ്രകാശിക കേന്ദ്രത്തിലൂടെ (O) മുഖ്യ അക്ഷത്തിലേക്ക് പിന്നോട്ട് ഒരു രശ്മി വരയ്ക്കുക. ഈ രേഖ വസ്തുവിന്റെ മുകളിലൂടെ കടന്നുപോകണം.
     2. പ്രതിബിംബത്തിന്റെ മുകളിൽ നിന്ന് (M) ലെൻസിലേക്ക് പിന്നോട്ട് രണ്ടാമത്തെ രശ്മി വരയ്ക്കുക, അങ്ങനെ ലെൻസിലൂടെ കടന്നുപോയ ശേഷം അത് മുഖ്യ അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായി. ഈ യഥാർത്ഥ രശ്മി (അപവർത്തനത്തിന് മുൻപ്) വസ്തുവിന്റെ അതേ വശത്തുള്ള മുഖ്യ ഫോക്കസിലൂടെ (F) കടന്നുപോയിരിക്കണം.
     3. ഈ രണ്ട് രശ്മികളുടെയും സംഗമം വസ്തുവിന്റെ സ്ഥാനം വെളിപ്പെടുത്തും, അത് F-നും O-യ്ക്കും ഇടയിലായിരിക്കും.
        c) വസ്തുവിന്റെ ഉയരം പ്രതിബിംബത്തിന്റെ ഉയരത്തേക്കാൾ ........ ആയിരിക്കും (കൂടുതൽ / കുറവ്).
   • പ്രതിബിംബം (IM) വലുതാക്കിയതിനാൽ [ചിത്രം 2.28], വസ്തുവിന്റെ ഉയരം പ്രതിബിംബത്തിന്റെ ഉയരത്തേക്കാൾ കുറവ് ആയിരിക്കും.

10. കോളം A, B, C എന്നിവയിലെ ഇനങ്ങൾ ഉചിതമായി യോജിപ്പിക്കുക.

    • A | B | C
    • മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ | h_i / h_o | h_i പോസിറ്റീവ് (നേരുള്ള പ്രതിബിംബത്തിന്)
    • ലെൻസിന്റെ പവർ | 1 / f | ഡയോപ്റ്റർ
    • തലകീഴായ പ്രതിബിംബം | (v/u-മായി ബന്ധപ്പെട്ടത്) | നെഗറ്റീവ് (മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ ചിഹ്നം)
    • യഥാർത്ഥ പ്രതിബിംബം | (B-യിൽ നേരിട്ട് ഇല്ല) | h_i നെഗറ്റീവ് (യഥാർത്ഥ പ്രതിബിംബങ്ങൾ തലകീഴായതിനാൽ)
    • നേരുള്ള പ്രതിബിംബം | (B-യിൽ നേരിട്ട് ഇല്ല) | h_i പോസിറ്റീവ്

വിപുലീകരിച്ച പ്രവർത്തനങ്ങൾ (Extended Activities)

1. പല ആവശ്യങ്ങൾക്കായി കണ്ണട ഉപയോഗിക്കുന്ന ആളുകളെ നിങ്ങൾക്ക് അറിയാമായിരിക്കും. വിവിധതരം കണ്ണടകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലെൻസിന്റെ തരം, ലെൻസിന്റെ പവർ, ഉപയോക്താക്കളുടെ പ്രായം, അവർ നേരിടുന്ന പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ ശേഖരിച്ച് പട്ടികപ്പെടുത്തി വിശകലനം ചെയ്യുക.

   • ഇതൊരു ഗവേഷണ, ഡാറ്റാ ശേഖരണ പ്രവർത്തനമാണ്, ഇതിന് പുറത്തുനിന്നുള്ള വിവരങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. സാധാരണഗതിയിൽ:
     • കോൺവെക്സ് ലെൻസുകൾ (പോസിറ്റീവ് പവർ): ദൂരക്കാഴ്ച (ഹൈപ്പർമെട്രോപിയ) തിരുത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇവിടെ ആളുകൾക്ക് അടുത്തുള്ള വസ്തുക്കൾ വ്യക്തമായി കാണാൻ ബുദ്ധിമുട്ടാണ് (സമീപ ബിന്ദു 25 cm-ന് അപ്പുറമായിരിക്കും). കാഴ്ചയുടെ സമർത്ഥമായ നഷ്ടം (പ്രെസ്ബയോപിയ) പോലുള്ള പ്രായവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രശ്നങ്ങൾക്കും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
     • കോൺകേവ് ലെൻസുകൾ (നെഗറ്റീവ് പവർ): ഹ്രസ്വദൃഷ്ടി (മയോപിയ) തിരുത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇവിടെ ആളുകൾക്ക് ദൂരെയുള്ള വസ്തുക്കൾ വ്യക്തമായി കാണാൻ ബുദ്ധിമുട്ടാണ് (ദൂര ബിന്ദു അനന്തതയിലായിരിക്കില്ല).

2. ഒരു സുതാര്യമായ പോളിത്തീൻ ബാഗ് എടുക്കുക. അതിൽ വെള്ളം നിറച്ച് ഒരു ഗോളത്തിന്റെ ആകൃതിയിൽ കെട്ടുക. ഒരു മെഴുകുതിരിയുടെ വിവിധ വലുപ്പത്തിലുള്ള പ്രതിബിംബങ്ങൾ രൂപീകരിക്കാൻ ഇത് ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസ് ആയി ഉപയോഗിക്കുക.

   • ഇതൊരു പ്രായോഗിക പരീക്ഷണ പ്രവർത്തനമാണ്. ഈ പ്രവർത്തനം ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള വെള്ളം നിറച്ച വസ്തുവിന് ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് കാണിക്കുന്നു. അതിന്റെ വളഞ്ഞ പ്രതലങ്ങളിലൂടെ പ്രകാശത്തിന്റെ അപവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നതിലൂടെ ഇത് പ്രകാശരശ്മികളെ ഒരുമിപ്പിക്കാനും പ്രതിബിംബങ്ങൾ രൂപീകരിക്കാനും സഹായിക്കുന്നു, ഒരു ഗ്ലാസ് കോൺവെക്സ് ലെൻസ് പോലെ.

---

അധ്യായം 3: നിറങ്ങളുടെയും കാഴ്ചയുടെയും ലോകം (The World of Colours and Vision)
നമുക്ക് വിലയിരുത്താം (Let's Assess)

1. ഏറ്റവും ഉചിതമായ ഉത്തരം കണ്ടെത്തുക. വെള്ളത്തുള്ളികളിലൂടെ പ്രകാശരശ്മികൾ കടന്നുപോകുമ്പോൾ മഴവില്ല് രൂപപ്പെടുന്നതിന് കാരണമാകുന്ന പ്രകാശിക പ്രതിഭാസങ്ങൾ ഏവ?
   a) പൂർണ്ണാന്തരിക പ്രതിഫലനം
   b) അപവർത്തനം
   c) അപവർത്തനവും പൂർണ്ണാന്തരിക പ്രതിഫലനവും
   d) ഇവയൊന്നുമല്ല

   • വിശദീകരണം: മഴവില്ല് രൂപപ്പെടുന്നത് അപവർത്തനം, പ്രകീർണനം, പൂർണ്ണാന്തരിക പ്രതിഫലനം എന്നിവയുടെ സംയുക്ത ഫലമായിട്ടാണ്. ഓപ്ഷൻ (c) പ്രാഥമിക ഭൗതിക പ്രക്രിയകളെ ഏറ്റവും നന്നായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: c) അപവർത്തനവും പൂർണ്ണാന്തരിക പ്രതിഫലനവും

2. താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്ന വർണ്ണ ജോഡികളിൽ ഏതാണ് വെളുത്ത പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്?
   a) മജന്ത, നീല
   b) മഞ്ഞ, പച്ച
   c) ചുവപ്പ്, പച്ച
   d) മജന്ത, പച്ച

   • വിശദീകരണം: ഒരു ദ്വിതീയ വർണ്ണം അതിന്റെ പൂരക പ്രാഥമിക വർണ്ണവുമായി ചേരുമ്പോൾ വെളുത്ത പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
     • മജന്ത രൂപപ്പെടുന്നത് ചുവപ്പ് + നീല എന്നീ പ്രാഥമിക പ്രകാശ വർണ്ണങ്ങൾ ചേരുമ്പോളാണ്.
     • മജന്തയിൽ ഇല്ലാത്ത പ്രാഥമിക വർണ്ണം പച്ചയാണ്.
     • അതുകൊണ്ട്, മജന്ത + പച്ച = വെളുത്ത പ്രകാശം.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: d) മജന്ത, പച്ച

3. ഒരു വെളുത്ത പ്രകാശരശ്മി ഒരു പ്രിസത്തിലൂടെ ചരിഞ്ഞ് കടന്നുപോകുമ്പോൾ:
   i) അപവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നില്ല.
   ii) പ്രകീർണനം സംഭവിക്കുന്നു.
   iii) പ്രകീർണനവും വിഭ്രംശവും സംഭവിക്കുന്നു.
   iv) ഇവയൊന്നുമല്ല.
   ശരിയായ ഓപ്ഷൻ തിരഞ്ഞെടുക്കുക.
   a) ii & iii
   b) iv
   c) i & iv
   d) ഇവയൊന്നുമല്ല

   • വിശദീകരണം: വെളുത്ത പ്രകാശം ഒരു പ്രിസത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, അത് അപവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു, ഇത് പ്രകാശത്തെ പ്രിസത്തിന്റെ അടിത്തറയിലേക്ക് വ്യതിചലിപ്പിക്കുന്നു. ഒരേ സമയം, വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത അളവിൽ വ്യതിചലിക്കുന്നതിനാൽ ഇത് അതിന്റെ ഘടക വർണ്ണങ്ങളായി (VIBGYOR) പിരിയുന്നു, ഈ പ്രതിഭാസത്തെ പ്രകീർണനം എന്ന് പറയുന്നു. അങ്ങനെ, പ്രകീർണനവും വിഭ്രംശവും സംഭവിക്കുന്നു.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: a) ii & iii

4. താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്നവ ഉചിതമായി പൂരിപ്പിക്കുക:
   a) സയൻ നിറം + ചുവപ്പ് → വെളുത്ത പ്രകാശം (സയൻ = നീല + പച്ച. നീല + പച്ച + ചുവപ്പ് = വെളുപ്പ്)
   b) നീല നിറം + മഞ്ഞ → വെളുത്ത പ്രകാശം (മഞ്ഞ = ചുവപ്പ് + പച്ച. നീല + ചുവപ്പ് + പച്ച = വെളുപ്പ്)
   c) മജന്ത നിറം + പച്ച നിറം → വെളുത്ത പ്രകാശം (മജന്ത = ചുവപ്പ് + നീല. ചുവപ്പ് + നീല + പച്ച = വെളുപ്പ്)
   d) മജന്ത നിറം + സയൻ നിറം + മഞ്ഞ നിറം → ഇരുണ്ടത് (ഇവ പ്രാഥമിക ചായങ്ങളാണ്, അവയുടെ സംയോജനം ഇരുണ്ട/കറുപ്പ് നിറത്തിന് കാരണമാകുന്നു).

5. താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്നവയ്ക്ക് വിസരണം (scattering) അടിസ്ഥാനമാക്കി ശാസ്ത്രീയ വിശദീകരണം നൽകുക:
   a) അടിയന്തര വിളക്കുകൾക്ക് ചുവപ്പ് വെളിച്ചം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

   • വിശദീകരണം: ദൃശ്യപ്രകാശ സ്പെക്ട്രത്തിലെ വർണ്ണങ്ങളിൽ ഏറ്റവും വലിയ തരംഗദൈർഘ്യം ചുവപ്പ് പ്രകാശത്തിനാണ്. വലിയ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശം അന്തരീക്ഷത്തിലെ കണികകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ വിസരണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു. ഇത് ചുവപ്പ് പ്രകാശത്തിന് തീവ്രതയിൽ കാര്യമായ കുറവില്ലാതെ കൂടുതൽ ദൂരം അന്തരീക്ഷത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇത് മുന്നറിയിപ്പ് സിഗ്നലുകൾക്ക് വളരെ ദൃശ്യമാക്കുന്നു.
     b) ചന്ദ്രനിലെ ആകാശം പകൽ സമയത്തും ഇരുണ്ടതായി കാണപ്പെടുന്നു.
   • വിശദീകരണം: ചന്ദ്രന് അന്തരീക്ഷമില്ല. ഭൂമിയിൽ ആകാശത്തെ നീലയാക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ വിസരണത്തിന്, ഒരു മാധ്യമത്തിലെ (വായു പോലെ) കണികകൾക്ക് സൂര്യപ്രകാശത്തെ വിസരണം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ചന്ദ്രനിൽ അന്തരീക്ഷ കണികകൾ ഇല്ലാത്തതുകൊണ്ട്, വിസരണം സംഭവിക്കുന്നില്ല, സൂര്യൻ പ്രകാശിക്കുമ്പോഴും ആകാശം ഇരുണ്ടതായി തുടരുന്നു.
     c) ആഴക്കടൽ നീലയായി കാണപ്പെടുന്നു.
   • വിശദീകരണം: കടലിലെ ജലതന്മാത്രകളും ത suspended particles-ഉം കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശത്തെ (നീല പോലുള്ളവ) വലിയ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശത്തേക്കാൾ (ചുവപ്പും മഞ്ഞയും പോലുള്ളവ) കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി വിസരണം ചെയ്യുന്നു. സൂര്യപ്രകാശം വെള്ളത്തിലേക്ക് ആഴത്തിൽ തുളച്ചുകയറുമ്പോൾ, ചുവപ്പും മഞ്ഞയും ഘടകങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതേസമയം നീല പ്രകാശം വിസരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും നിരീക്ഷകനിലേക്ക് പ്രതിഫലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ആഴക്കടലിനെ നീലയായി കാണിക്കുന്നു.

6. ഗ്ലാസ് പ്രിസത്തിൽ പതിക്കുന്ന ഒരു പ്രകാശരശ്മിയുടെ പാത പൂർത്തിയാക്കുക (ചിത്രം 3.31).

   • വിവരണം:
     1. പ്രകാശരശ്മി (ഉദാ: വെളുത്ത പ്രകാശം) വായുവിൽ നിന്ന് പ്രിസത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, അത് അപവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുകയും പ്രിസത്തിന്റെ അടിത്തറയിലേക്ക് വ്യതിചലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
     2. ഇത് വെളുത്ത പ്രകാശമാണെങ്കിൽ, അത് പ്രകീർണനത്തിന് വിധേയമാവുകയും അതിന്റെ ഘടക വർണ്ണങ്ങളായി (VIBGYOR) പിരിയുകയും ചെയ്യും. വയലറ്റ് പ്രകാശം ഏറ്റവും കൂടുതൽ വ്യതിചലിക്കുന്നു (ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യം), ചുവപ്പ് പ്രകാശം ഏറ്റവും കുറവ് വ്യതിചലിക്കുന്നു (ഏറ്റവും വലിയ തരംഗദൈർഘ്യം).
     3. പ്രകാശരശ്മികൾ പ്രിസത്തിൽ നിന്ന് വായുവിലേക്ക് പുറത്തുവരുമ്പോൾ, അവയ്ക്ക് രണ്ടാമതും അപവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നു, വീണ്ടും അടിത്തറയിലേക്ക് വ്യതിചലിക്കുന്നു, എന്നാൽ പുറത്തുവരുന്ന രശ്മികൾ വർണ്ണങ്ങളുടെ ഒരു സ്പെക്ട്രമായി വേർതിരിയുന്നു.

7. വൈദ്യുതകാന്തിക സ്പെക്ട്രത്തിൽ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ ഇരുവശത്തും കാണുന്ന വികിരണങ്ങൾ ഏതൊക്കെയാണ്? ദൃശ്യപ്രകാശത്തേക്കാൾ കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള വികിരണത്തിന്റെ ഒരു ഉപയോഗം എഴുതുക.

   • വൈദ്യുതകാന്തിക സ്പെക്ട്രത്തിൽ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള വികിരണങ്ങൾ:
     • കൂടിയ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഭാഗം: ഇൻഫ്രാറെഡ് രശ്മികൾ, മൈക്രോവേവുകൾ, റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ.
     • കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഭാഗം: അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികൾ, എക്സ്-റേ, ഗാമാ രശ്മികൾ.
   • ദൃശ്യപ്രകാശത്തേക്കാൾ കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള വികിരണത്തിന്റെ ഉപയോഗം:
     • അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണം (UV): മനുഷ്യശരീരത്തിൽ വിറ്റാമിൻ ഡി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

8. ഹൈപ്പർമെട്രോപിയ ഉള്ള ഒരാളുടെ സമീപ ബിന്ദു 40 cm ആണ്.
   a) ഈ വ്യക്തിക്ക് 25 cm അകലെ വെച്ച ഒരു പുസ്തകത്തിലെ അക്ഷരങ്ങൾ വായിക്കാൻ കഴിയുമോ?

   • ഇല്ല. ആരോഗ്യമുള്ള ഒരു കണ്ണിന്റെ വ്യക്തമായ കാഴ്ചയുടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ദൂരം (സമീപ ബിന്ദു) 25 cm ആണ്. ഹൈപ്പർമെട്രോപിയ ഉള്ള ഒരാൾക്ക് (ദൂരക്കാഴ്ച) അവരുടെ സമീപ ബിന്ദു 25 cm-നേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കും (ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, 40 cm). അവരുടെ സമീപ ബിന്ദുവിനേക്കാൾ അടുത്തുള്ള വസ്തുക്കൾ അവർക്ക് വ്യക്തമായി കാണാൻ കഴിയില്ല.
     b) ഈ വ്യക്തിക്ക് അനന്തതയിലുള്ള ഒരു വസ്തുവിനെ കാണാൻ കഴിയുമോ?
   • അതെ. ദൂരക്കാഴ്ച (ഹൈപ്പർമെട്രോപിയ) എന്നാൽ ഒരു വ്യക്തിക്ക് ദൂരെയുള്ള വസ്തുക്കൾ വ്യക്തമായി കാണാൻ കഴിയും, എന്നാൽ അടുത്തുള്ള വസ്തുക്കൾ കാണാൻ പ്രയാസമാണ്. ആരോഗ്യമുള്ള കണ്ണിന്റെയും ഹൈപ്പർമെട്രോപിക് കണ്ണുകളുടെയും ദൂര ബിന്ദു അനന്തതയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.
     c) ഈ നേത്ര വൈകല്യം എങ്ങനെ പരിഹരിക്കാം?
   • ദൂരക്കാഴ്ച (ഹൈപ്പർമെട്രോപിയ) ഉചിതമായ പവറുള്ള ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസ് ഉപയോഗിച്ച് പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും.

9. വെള്ളം നിറമില്ലാത്തതാണെങ്കിലും, വെള്ളച്ചാട്ടങ്ങളിൽ അത് വെളുത്തതായി കാണപ്പെടുന്നു. എന്തുകൊണ്ട്?

   • വിശദീകരണം: ഒരു വെള്ളച്ചാട്ടത്തിൽ, വെള്ളം എണ്ണമറ്റ ചെറിയ തുള്ളികളും നിരവധി വായു കുമിളകളുമായി മാറുന്നു. ഈ ചെറിയ ജലപ്രതലങ്ങളും വായു കുമിളകളും പതിക്കുന്ന വെളുത്ത പ്രകാശത്തെ എല്ലാ ദിശകളിലേക്കും ബഹുവിധ പ്രതിഫലനങ്ങൾക്കും വിസരണത്തിനും വിധേയമാക്കുന്നു. വെളുത്ത പ്രകാശത്തിന്റെ എല്ലാ ഘടക വർണ്ണങ്ങളും തുല്യമായി വിസരണം ചെയ്യപ്പെടുമ്പോൾ (വിസരണ കണികകൾ പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ വലുതാകുമ്പോൾ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു), സംയോജിത ഫലം വെളുപ്പായി കാണപ്പെടുന്നു.

10. മുറിയിലെ പ്രകാശത്തിന്റെ നിറം അടിസ്ഥാനമാക്കി, പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന വർണ്ണവസ്തുക്കളെ എങ്ങനെ കാണാൻ കഴിയും? പട്ടിക പൂർത്തിയാക്കുക.

    • തത്വം: ഒരു അതാര്യമായ വസ്തുവിന് അതിൻ്റെ സ്വന്തം നിറത്തിലുള്ള പ്രകാശത്തെയും അടുത്തുള്ള തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നിറങ്ങളെയും പ്രതിഫലിക്കാൻ കഴിയും, മറ്റെല്ലാ നിറങ്ങളെയും അത് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഒരു ഫിൽട്ടർ അതിൻ്റെ സ്വന്തം നിറത്തെയും അതിൻ്റെ ഘടക വർണ്ണങ്ങളെയും കടത്തിവിടുന്നു.
    • പട്ടിക പൂരിപ്പിക്കൽ:
      • വസ്തുവിന്റെ നിറം | മുറിയിലെ പ്രകാശം | കാണുന്ന വസ്തുവിന്റെ നിറം
      • പച്ച | ചുവപ്പ് | ഇരുണ്ടത് (പച്ച വസ്തുക്കൾ പച്ചയെ പ്രതിഫലിക്കുന്നു, ചുവപ്പിനെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു)
      • നീല | പച്ച | ഇരുണ്ടത് (നീല വസ്തുക്കൾ നീലയെ പ്രതിഫലിക്കുന്നു, പച്ചയെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു)
      • ചുവപ്പ് | മഞ്ഞ | ചുവപ്പ് (മഞ്ഞ പ്രകാശം = ചുവപ്പ് + പച്ച. ചുവപ്പ് വസ്തുക്കൾ ചുവപ്പിനെ പ്രതിഫലിക്കുന്നു, പച്ചയെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു)
      • മജന്ത | പച്ച | ഇരുണ്ടത് (മജന്ത വസ്തുക്കൾ = ചുവപ്പ് + നീല. അവ ചുവപ്പിനെയും നീലയെയും പ്രതിഫലിക്കുന്നു, പച്ചയെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു)
      • സയൻ | മഞ്ഞ | പച്ച (സയൻ വസ്തുക്കൾ = നീല + പച്ച. അവ നീലയെയും പച്ചയെയും പ്രതിഫലിക്കുന്നു, ചുവപ്പിനെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. മഞ്ഞ പ്രകാശം = ചുവപ്പ് + പച്ച. അതിനാൽ, പച്ച മാത്രം പ്രതിഫലിക്കുന്നു)
      • മഞ്ഞ | മജന്ത | ചുവപ്പ് (മഞ്ഞ വസ്തുക്കൾ = ചുവപ്പ് + പച്ച. അവ ചുവപ്പിനെയും പച്ചയെയും പ്രതിഫലിക്കുന്നു, നീലയെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. മജന്ത പ്രകാശം = ചുവപ്പ് + നീല. അതിനാൽ, ചുവപ്പ് മാത്രം പ്രതിഫലിക്കുന്നു)

വിപുലീകരിച്ച പ്രവർത്തനങ്ങൾ (Extended Activities)

1. പ്രകാശത്തിന്റെയും ചായങ്ങളുടെയും നിറങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഒരു കുറിപ്പ് തയ്യാറാക്കുക.

   • പ്രകാശത്തിന്റെ വർണ്ണങ്ങൾ (കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്ന പ്രാഥമിക വർണ്ണങ്ങൾ - RGB):
     • പ്രാഥമിക വർണ്ണങ്ങൾ: ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല (RGB).
     • മിശ്രണ തത്വം: ഈ പ്രാഥമിക വർണ്ണങ്ങൾ കൂടിച്ചേരുമ്പോൾ, അവ മറ്റ് വർണ്ണങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
     • പൂർണ്ണ സംയോജനത്തിന്റെ ഫലം: മൂന്ന് പ്രാഥമിക പ്രകാശ വർണ്ണങ്ങളും (ചുവപ്പ് + പച്ച + നീല) തുല്യ തീവ്രതയിൽ ചേരുമ്പോൾ വെളുത്ത പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
     • ദ്വിതീയ വർണ്ണങ്ങൾ: രണ്ട് പ്രാഥമിക വർണ്ണങ്ങൾ ചേരുമ്പോൾ രൂപപ്പെടുന്നു (ഉദാ: ചുവപ്പ് + പച്ച = മഞ്ഞ; ചുവപ്പ് + നീല = മജന്ത; നീല + പച്ച = സയൻ).
     • പൂരക ജോഡികൾ: ഒരു പ്രാഥമിക വർണ്ണവും മറ്റ് രണ്ട് പ്രാഥമിക വർണ്ണങ്ങൾ ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന ദ്വിതീയ വർണ്ണവും കൂടിച്ചേരുമ്പോൾ വെളുത്ത പ്രകാശം രൂപപ്പെടുന്നു (ഉദാ: മഞ്ഞ + നീല = വെളുപ്പ്).
   • ചായങ്ങളുടെ/പിഗ്മെന്റുകളുടെ വർണ്ണങ്ങൾ (കുറയ്ക്കുന്ന പ്രാഥമിക വർണ്ണങ്ങൾ - CMY):
     • പ്രാഥമിക വർണ്ണങ്ങൾ: സയൻ, മജന്ത, മഞ്ഞ (CMY).
     • മിശ്രണ തത്വം: ചായങ്ങൾ പ്രകാശത്തിന്റെ ചില തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യുകയും മറ്റുള്ളവയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയോ കടത്തിവിടുകയോ ചെയ്യുന്നു. ചായങ്ങൾ കൂട്ടുമ്പോൾ, അവ വെളുത്ത പ്രകാശത്തിൽ നിന്ന് വർണ്ണങ്ങളെ കുറയ്ക്കുന്നു.
     • പൂർണ്ണ സംയോജനത്തിന്റെ ഫലം: മൂന്ന് പ്രാഥമിക ചായങ്ങളും (സയൻ + മജന്ത + മഞ്ഞ) ചേരുമ്പോൾ ഇരുണ്ട (അല്ലെങ്കിൽ കറുപ്പ്) നിറം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. കാരണം, അവ ഒരുമിച്ച് പ്രകാശത്തിന്റെ എല്ലാ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളെയും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു.
     • ദ്വിതീയ വർണ്ണങ്ങൾ: രണ്ട് പ്രാഥമിക ചായങ്ങൾ ചേരുമ്പോൾ രൂപപ്പെടുന്നു (ഉദാ: സയൻ + മഞ്ഞ = പച്ച; സയൻ + മജന്ത = നീല; മഞ്ഞ + മജന്ത = ചുവപ്പ്).
     • പ്രയോഗം: പ്രാഥമിക ചായങ്ങൾ പെയിന്റിംഗിലും പ്രിന്റിംഗിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. ന്യൂടന്റെ വർണ്ണ ഡിസ്ക് നിർമ്മിച്ച് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുക.

   • ഇതൊരു പ്രായോഗിക പ്രവർത്തനമാണ്.
   • നിർമ്മാണം: ദൃശ്യപ്രകാശ സ്പെക്ട്രത്തിലെ ഏഴ് വർണ്ണങ്ങൾ (VIBGYOR) അവയുടെ ശരിയായ അനുപാതത്തിലും ക്രമത്തിലും ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഡിസ്കിൽ പെയിന്റ് ചെയ്യുക.
   • പ്രവർത്തനവും നിരീക്ഷണവും: ഡിസ്ക് വളരെ വേഗത്തിൽ കറക്കുമ്പോൾ, അത് ഏതാണ്ട് വെളുത്തതായി കാണപ്പെടുന്നു.
   • കാരണം: ഈ പ്രതിഭാസം കാഴ്ചയുടെ സ്ഥിരത (persistence of vision) എന്നതുകൊണ്ട് വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നു. മനുഷ്യന്റെ കണ്ണ് ഒരു വസ്തുവിന്റെ ദൃശ്യാനുഭവം ഏകദേശം 1/16 സെക്കൻഡ് നേരത്തേക്ക് നിലനിർത്തുന്നു. ഡിസ്ക് അതിവേഗം കറങ്ങുമ്പോൾ, വ്യത്യസ്ത വർണ്ണങ്ങൾ ഈ സ്ഥിരതയുടെ സമയപരിധിയേക്കാൾ വേഗത്തിൽ റെറ്റിനയിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, ഇത് എല്ലാ വർണ്ണ ധാരണകളെയും സംയോജിപ്പിക്കാൻ തലച്ചോറിന് കാരണമാകുന്നു, തൽഫലമായി വെളുത്ത പ്രകാശം എന്ന ധാരണ ഉണ്ടാകുന്നു.

---

അധ്യായം 4: വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ കാന്തിക ഫലം (Magnetic Effect of Electric Current)
നമുക്ക് വിലയിരുത്താം (Let's Assess)

1. ഒരു ചാലക കമ്പി AB ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു ലൂപ്പായി വളച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ബാറ്ററി ചാലകത്തിന്റെ അറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
   a) സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ, ചാലകത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള A, B എന്നീ ബിന്ദുക്കളിലെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ കണ്ടെത്തുക.

   • ചിത്രം 4.29 ആവശ്യമാണ് (നൽകിയിട്ടില്ല, പക്ഷേ ഒരു ലൂപ്പ് ക്രമീകരണം ആണെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക). AB എന്നത് ലൂപ്പിന്റെ ഒരു നേർരേഖാ ഭാഗമാണെന്നും കറന്റ് A-യിലൂടെ മുകളിലേക്കും B-യിലൂടെ താഴേക്കും ഒഴുകുന്നുവെന്നും കരുതുക.
   • ഒരു വൈദ്യുതവാഹി ചാലകത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ വലതുകൈ പെരുവിരൽ നിയമം (Right Hand Thumb Rule) ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്താം.
   • വലതുകൈ പെരുവിരൽ നിയമം: ചാലകം നിങ്ങളുടെ വലതുകൈയിൽ പിടിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്നും നിങ്ങളുടെ പെരുവിരൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയിലേക്ക് ചൂണ്ടുന്നുവെന്നും സങ്കൽപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങളുടെ ചുരുട്ടിയ വിരലുകൾ ചാലകത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകളുടെ ദിശയെ സൂചിപ്പിക്കും.
   • അതുകൊണ്ട്, കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകൾ വയർ ഭാഗങ്ങളായ A-യ്ക്കും B-യ്ക്കും ചുറ്റും ഏകകേന്ദ്രീകൃത വൃത്തങ്ങൾ രൂപീകരിക്കും. A-യിലും B-യിലുമുള്ള പ്രത്യേക ദിശ (ഘടികാരദിശയിലോ എതിർഘടികാരദിശയിലോ) ബാറ്ററി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന രീതിയെയും ലൂപ്പിന്റെ ഓറിയന്റേഷനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കും.
     b) ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന നിയമം ഏതാണ്?
   • ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന നിയമം വലതുകൈ പെരുവിരൽ നിയമം ആണ്.
     c) ഒരു ചാലക ലൂപ്പിലെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ എങ്ങനെ കണ്ടെത്താമെന്ന് വിശദീകരിക്കുക.
   • ഒരു ചാലക ലൂപ്പിലെ (അല്ലെങ്കിൽ കോയിലിലെ/സോളിനോയിഡിലെ) കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ കണ്ടെത്താൻ, നിങ്ങൾക്ക് വലതുകൈ പെരുവിരൽ നിയമം ഓരോ ഭാഗത്തും പ്രയോഗിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ പൊതുവായി മുഴുവൻ ലൂപ്പിനും പ്രയോഗിക്കാം:
     • നിങ്ങളുടെ വലതുകൈയിലെ വിരലുകൾ ലൂപ്പിലൂടെ കറന്റ് ഒഴുകുന്ന ദിശയിൽ ചുരുട്ടിപ്പിടിക്കുന്നതായി സങ്കൽപ്പിക്കുക.
     • നിങ്ങളുടെ പെരുവിരൽ ലൂപ്പ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ഉത്തര ധ്രുവത്തിന്റെ ദിശയിലേക്ക് ചൂണ്ടും. ഇത് കോയിലിനുള്ളിലെ കാന്തിക ഫ്ലക്സ് ലൈനുകളുടെ ദിശയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു (നോർത്ത് അറ്റത്തുനിന്ന് പുറത്തേക്കും സൗത്ത് അറ്റത്തേക്ക് ഉള്ളിലേക്കും).
     • മറ്റൊരു രീതിയിൽ, ഒരു അറ്റത്തുനിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ കറന്റ് ഘടികാരദിശയിലാണെങ്കിൽ, ആ അറ്റം ദക്ഷിണ ധ്രുവമായിരിക്കും (കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകൾ ഉള്ളിലേക്ക് പോകുന്നു). കറന്റ് എതിർഘടികാരദിശയിലാണെങ്കിൽ, ആ അറ്റം ഉത്തര ധ്രുവമായിരിക്കും (കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകൾ പുറത്തേക്ക് വരുന്നു).

2. ഒരു വൈദ്യുതവാഹി ചാലകം AB-ക്ക് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ചാലകത്തിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ കണ്ടെത്തി ഇതിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന നിയമം പ്രസ്താവിക്കുക.

   • ചിത്രം 4.30 ആവശ്യമാണ് (നൽകിയിട്ടില്ല, പക്ഷേ കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകൾ കാണിക്കുന്നു എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക). ചിത്രം 4.30, AB-ക്ക് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകൾ മുകളിൽ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ എതിർഘടികാരദിശയിലാണെന്ന് കാണിക്കുന്നു എന്ന് കരുതുക.
   • വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ: വലതുകൈ പെരുവിരൽ നിയമം വിപരീതമായി പ്രയോഗിച്ചാൽ: കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകൾ എതിർഘടികാരദിശയിലാണെങ്കിൽ (നിങ്ങളുടെ ചുരുട്ടിയ വിരലുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ), നിങ്ങളുടെ പെരുവിരൽ മുകളിലേക്ക് ചൂണ്ടിയിരിക്കണം. അതിനാൽ, ചാലകം AB-യിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹം മുകളിലേക്കാണ്.
   • ഇതിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന നിയമം: വലതുകൈ പെരുവിരൽ നിയമം.

3. ചിത്രം 4.29-ൽ, AB ഒരു ചാലക ദണ്ഡാണ്, അത് സ്വതന്ത്രമായി ചലിക്കാൻ കഴിയുന്നതാണ്.

   • ചിത്രം 4.29 ആവശ്യമാണ് (നൽകിയിട്ടില്ല, പക്ഷേ ഒരു മോട്ടോർ തത്വത്തിനായുള്ള ക്രമീകരണം എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക).
     a) ബെൽ സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ, ലോഹ ദണ്ഡ് AB ഏത് ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങും?
   • ഇതിന് ഫ്ലെമിംഗിന്റെ ഇടതു കൈ നിയമം പ്രയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ചിത്രം 4.29 ഇല്ലാത്തതുകൊണ്ട്, കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെയും കറന്റിന്റെയും പ്രത്യേക ദിശ നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയില്ല, അതിനാൽ ചലനത്തിന്റെ ദിശ കൃത്യമായി പറയാൻ സാധിക്കില്ല.
   • ഫ്ലെമിംഗിന്റെ ഇടതു കൈ നിയമം: നിങ്ങളുടെ ഇടതു കൈയിലെ പെരുവിരൽ, ചൂണ്ടുവിരൽ, നടുവിരൽ എന്നിവ പരസ്പരം ലംബമായി പിടിക്കുക. ചൂണ്ടുവിരൽ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശയിലേക്ക് (N-ൽ നിന്ന് S-ലേക്ക്) ചൂണ്ടുന്നുവെങ്കിൽ, നടുവിരൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയിലേക്ക് ചൂണ്ടുന്നുവെങ്കിൽ, നിങ്ങളുടെ പെരുവിരൽ ചാലകത്തിന് അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലത്തിന്റെ (ചലനത്തിന്റെ) ദിശയെ സൂചിപ്പിക്കും.
     b) കറന്റിന്റെ ദിശ മാറ്റുമ്പോൾ ദണ്ഡിന്റെ ചലന ദിശ മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിർത്താൻ എന്തുചെയ്യണം?
   • കറന്റിന്റെ ദിശ മാറ്റുകയാണെങ്കിൽ, ചാലകത്തിന്മേലുള്ള ബലത്തിന്റെ (അതുകൊണ്ട് ചലനത്തിന്റെയും) ദിശയും വിപരീതമാകും. ചലനത്തിന്റെ ദിശ മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിർത്താൻ, കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശയും ഒരേസമയം വിപരീതമാക്കണം. ഇതിനർത്ഥം കാന്തികക്ഷേത്രം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാന്തത്തിന്റെ ധ്രുവങ്ങൾ മാറ്റണം എന്നാണ്.

4. ഒരു ചലിക്കുന്ന കോയിൽ ലൗഡ്സ്പീക്കറിൽ നടക്കുന്ന ഊർജ്ജ പരിവർത്തനം എന്താണ്?

   • ഒരു ചലിക്കുന്ന കോയിൽ ലൗഡ്സ്പീക്കറിൽ, വൈദ്യുതോർജ്ജം ശബ്ദോർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. വൈദ്യുത ഓഡിയോ സിഗ്നലുകൾ വോയിസ് കോയിലിനെ കമ്പനം ചെയ്യാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു (യാന്ത്രികോർജ്ജം), ഇത് ഡയഫ്രത്തെ കമ്പനം ചെയ്യിക്കുകയും ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ പുനർനിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

5. മോട്ടോർ തത്വത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന രണ്ട് ഉപകരണങ്ങളുടെ പേര് പറയാമോ?

   • മോട്ടോർ തത്വത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന രണ്ട് ഉപകരണങ്ങൾ:
     1. ഫാൻ
     2. മിക്സി
     • മറ്റ് ഉദാഹരണങ്ങൾ: ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോർ തന്നെ, ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്രെയിനുകൾ, മാഗ്ലെവ് ട്രെയിനുകൾ.

6. ഒരു വൈദ്യുതവാഹി സോളിനോയിഡിന്റെ കാന്തിക ധ്രുവത്വത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ശരിയായ പ്രസ്താവന തിരഞ്ഞെടുത്ത് എഴുതുക.
   a) സോളിനോയിഡിന്റെ ഒരു അറ്റത്തുകൂടിയുള്ള കറന്റ് ഘടികാരദിശയിലാണെങ്കിൽ, ആ അറ്റം ഉത്തര ധ്രുവമാണ്.
   b) സോളിനോയിഡിന്റെ ഒരു അറ്റത്തുകൂടിയുള്ള കറന്റ് ഘടികാരദിശയിലാണെങ്കിൽ, ആ അറ്റം ദക്ഷിണ ധ്രുവമാണ്.
   c) സോളിനോയിഡിന്റെ ഒരു അറ്റത്തുകൂടിയുള്ള കറന്റ് എതിർഘടികാരദിശയിലാണെങ്കിൽ, ആ അറ്റം ദക്ഷിണ ധ്രുവമാണ്.
   d) ഇവയൊന്നുമല്ല.

   • വിശദീകരണം: ഒരു സോളിനോയിഡിലൂടെ കറന്റ് ഒഴുകുമ്പോൾ, ഒരു അറ്റത്ത് നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ കറന്റ് ഘടികാരദിശയിൽ ഒഴുകുന്നതായി തോന്നുകയാണെങ്കിൽ, ആ അറ്റം ഒരു ദക്ഷിണ ധ്രുവമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കറന്റ് എതിർഘടികാരദിശയിൽ ഒഴുകുന്നതായി തോന്നുകയാണെങ്കിൽ, ആ അറ്റം ഒരു ഉത്തര ധ്രുവമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: b) സോളിനോയിഡിന്റെ ഒരു അറ്റത്തുകൂടിയുള്ള കറന്റ് ഘടികാരദിശയിലാണെങ്കിൽ, ആ അറ്റം ദക്ഷിണ ധ്രുവമാണ്.

7. ചിത്രം നിരീക്ഷിക്കുക.

   • ചിത്രം 4.32 ആവശ്യമാണ് (ഒരു ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം).
     a) ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഉപകരണം തിരിച്ചറിയുക.
   • കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഉപകരണം ഒരു വൈദ്യുത മോട്ടോർ ആണ്.
     b) അർമേച്ചർ ഘടികാരദിശയിൽ കറങ്ങാൻ, ബാറ്ററിയുടെ ഏത് ടെർമിനലാണ് X എന്ന ബിന്ദുവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കേണ്ടത്?
   • കാന്തികക്ഷേത്രം N (ഇടത്ത്) നിന്ന് S (വലത്ത്) ലേക്ക് ആണെന്ന് കരുതുക. ഘടികാരദിശയിലുള്ള കറക്കത്തിന്, AB വശത്ത് (മുകളിലെ ഭാഗം) താഴോട്ടും CD വശത്ത് (താഴത്തെ ഭാഗം) മുകളിലോട്ടും ബലം പ്രവർത്തിക്കണം.
   • ഫ്ലെമിംഗിന്റെ ഇടതു കൈ നിയമം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ: AB-യിൽ ബലം താഴോട്ടാണെങ്കിൽ (പെരുവിരൽ), കാന്തികക്ഷേത്രം വലത്തോട്ടാണെങ്കിൽ (ചൂണ്ടുവിരൽ), AB-യിലെ കറന്റ് (നടുവിരൽ) പേജിന്റെ ഉള്ളിലേക്ക് (A-യിൽ നിന്ന് B-യിലേക്ക്) ആയിരിക്കണം.
   • കറന്റ് A-യിൽ നിന്ന് B-യിലേക്ക് (പേജിന്റെ ഉള്ളിലേക്ക്) ഒഴുകുന്നതിന്, X എന്ന ബിന്ദു ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ് ടെർമിനലുമായി ബന്ധിപ്പിക്കണം, കാരണം കറന്റ് പോസിറ്റീവിൽ നിന്ന് നെഗറ്റീവിലേക്ക് ഒഴുകുന്നു.
     c) ഈ ഉപകരണത്തിൽ ഒരു സ്പ്ലിറ്റ് റിംഗ് കമ്യൂട്ടേറ്റർ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകത എന്താണ്?
   • ഒരു ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറിൽ സ്പ്ലിറ്റ് റിംഗ് കമ്യൂട്ടേറ്റർ വളരെ പ്രധാനമാണ്, കാരണം അത് ഓരോ അർദ്ധ ഭ്രമണത്തിനു ശേഷവും (180 ഡിഗ്രി) അർമേച്ചർ കോയിലുകളിലൂടെയുള്ള കറന്റിന്റെ ദിശ മാറ്റുന്നു. ഇത് അർമേച്ചറിന്റെ വശങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലങ്ങൾ എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരേ കറങ്ങുന്ന ദിശയിൽ (ഉദാഹരണത്തിന്, എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരു വശത്തെ താഴേക്കും മറുവശത്തെ മുകളിലേക്കും തള്ളുന്നു) പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് അർമേച്ചറിനെ ഒരു ദിശയിൽ തുടർച്ചയായി കറങ്ങാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

8. ഒരു ചലിക്കുന്ന കോയിൽ ലൗഡ്സ്പീക്കറിൽ ഡയഫ്രത്തിന്റെ ധർമ്മം എന്താണ്?
   a) ശബ്ദ സിഗ്നലുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ.
   b) യാന്ത്രികോർജ്ജത്തെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളാക്കി മാറ്റാൻ.
   c) ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ശബ്ദ സിഗ്നലുകൾ വേർതിരിക്കാൻ.
   d) കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ.

   • വിശദീകരണം: ഒരു ചലിക്കുന്ന കോയിൽ ലൗഡ്സ്പീക്കറിൽ, വോയിസ് കോയിൽ കാന്തികക്ഷേത്രവുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം കാരണം കമ്പനം ചെയ്യുന്നു. ഈ കമ്പനം ഡയഫ്രത്തിലേക്ക് യാന്ത്രികമായി കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് ഡയഫ്രം ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനെ കമ്പനം ചെയ്യിക്കുകയും ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ പുനർനിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
   • ശരിയായ ഉത്തരം: b) യാന്ത്രികോർജ്ജത്തെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളാക്കി മാറ്റാൻ.

9. ഒരു കാന്തിക സൂചിയുടെ മുകളിലും സമാന്തരമായും ഒരു ചാലകം പിടിച്ചിരിക്കുന്നു.
   a) സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ കാന്തിക സൂചി വ്യതിചലിക്കാൻ കാരണമെന്താണ്?

   • ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഒരു ചാലകത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, അത് ചാലകത്തിന് ചുറ്റും ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ കാന്തികക്ഷേത്രം കാന്തിക സൂചിയുടെ നിലവിലുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് അതിന്മേൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന കാന്തികബലം കാരണം സൂചി വ്യതിചലിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു. ഇതിനെ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ കാന്തിക ഫലം എന്ന് പറയുന്നു.
     b) ഈ വ്യതിചലനത്തിന്റെ ദിശ മാറ്റാൻ രണ്ട് വഴികൾ നിർദ്ദേശിക്കുക.
   • ചാലകത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ കറന്റിന്റെ ദിശയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, വ്യതിചലനം മാറ്റാൻ:
     1. ചാലകത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ മാറ്റുക.
     2. ചാലകത്തിന്റെ ആപേക്ഷിക സ്ഥാനം മാറ്റുക (ഉദാഹരണത്തിന്, ചാലകത്തെ കാന്തിക സൂചിയുടെ മുകളിൽ നിന്ന് താഴെയോ തിരിച്ചോ മാറ്റുക).

10. ചിത്രങ്ങൾ [ചിത്രം 4.34 (a), (b)] നിരീക്ഷിക്കുക.

    • ചിത്രം 4.34 (a) and (b) ആവശ്യമാണ്. രണ്ട് കേസുകളിലും കറന്റ് A-യിൽ നിന്ന് B-യിലേക്ക് (ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട്) ചാലകത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്നുവെന്ന് കരുതുക.
      a) രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും, സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ കാന്തിക സൂചിയുടെ ഉത്തര ധ്രുവം ഘടികാരദിശയിലോ എതിർഘടികാരദിശയിലോ വ്യതിചലിക്കുമോ?
    • ചിത്രം 4.34 (a) (ചാലകം സൂചിയുടെ മുകളിൽ): കറന്റ് A-യിൽ നിന്ന് B-യിലേക്ക് (ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട്) ആണെങ്കിൽ, ചാലകം കാന്തിക സൂചിയുടെ മുകളിലാണെങ്കിൽ, കാന്തിക സൂചിയുടെ ഉത്തര ധ്രുവം എതിർഘടികാരദിശയിൽ വ്യതിചലിക്കും.
    • ചിത്രം 4.34 (b) (ചാലകം സൂചിയുടെ താഴെ): കറന്റ് A-യിൽ നിന്ന് B-യിലേക്ക് (ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട്) ആണെങ്കിൽ, ചാലകം കാന്തിക സൂചിയുടെ താഴെയാണെങ്കിൽ, കാന്തിക സൂചിയുടെ ഉത്തര ധ്രുവം ഘടികാരദിശയിൽ വ്യതിചലിക്കും.
    • ഉത്തരം: ഓരോ കേസിലും വ്യതിചലന ദിശ വ്യത്യസ്തമാണ്.
      b) നിങ്ങളുടെ ഉത്തരം ന്യായീകരിക്കുക.
    • ന്യായീകരണം: ഒരു വൈദ്യുതവാഹി ചാലകത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകളുടെ ദിശ വലതുകൈ പെരുവിരൽ നിയമം അനുസരിക്കുന്നു. ചാലകം കാന്തിക സൂചിയുടെ മുകളിൽ വെക്കുമ്പോൾ, കറന്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രം സൂചിയുടെ സ്ഥാനത്ത് ഒരു പ്രത്യേക ദിശയിലായിരിക്കും. ചാലകം സൂചിയുടെ താഴെ വെക്കുമ്പോൾ, സൂചിയുടെ സ്ഥാനത്തെ കാന്തികക്ഷേത്ര ദിശ ഫലത്തിൽ വിപരീതമാകുന്നു, ഇത് കറന്റ് ദിശ ഒന്നുതന്നെയാണെങ്കിൽ പോലും സൂചിയുടെ ഉത്തര ധ്രുവം എതിർദിശയിൽ വ്യതിചലിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു.

11. AB ഒരു ചെമ്പുകമ്പിയാണ്. ഒരു കാന്തത്തിന്റെ ദക്ഷിണ ധ്രുവത്തിന് മുകളിൽ ഒരു അക്രിലിക് ഷീറ്റ് വെച്ചിരിക്കുന്നു. രണ്ട് ചെമ്പ് കമ്പികൾ ഷീറ്റിന് മുകളിൽ സമാന്തരമായി വെച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ബാറ്ററിയും സ്വിച്ചും കമ്പികളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. AB അവയ്ക്ക് മുകളിൽ വെച്ചിരിക്കുന്നു.

    • ചിത്രം 4.35 ആവശ്യമാണ് (കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ AB-യിൽ കറന്റ് ഒഴുകുന്ന ക്രമീകരണം കാണിക്കുന്നു). ചിത്രം 4.35-ൽ, കാന്തത്തിന്റെ ദക്ഷിണ ധ്രുവത്തിൽ നിന്നുള്ള കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകൾ മുകളിലേക്ക് (ദക്ഷിണ ധ്രുവത്തിലേക്ക് ഉള്ളിലേക്ക്) ആയിരിക്കും. ബാറ്ററി കണക്ഷൻ കാരണം AB-യിൽ കറന്റ് വലത്തുനിന്ന് ഇടത്തോട്ട് ഒഴുകുന്നുവെന്ന് കരുതുക.
      a) സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ ചെമ്പ് കമ്പി ഏത് ദിശയിലേക്ക് ഉരുളും? (Q-ലേക്ക് / P-ലേക്ക്)
    • ഫ്ലെമിംഗിന്റെ ഇടതു കൈ നിയമം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ:
      • ചൂണ്ടുവിരൽ (കാന്തികക്ഷേത്രം): മുകളിലേക്ക് (ദക്ഷിണ ധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് വരുന്നു).
      • നടുവിരൽ (കറന്റ്): വലത്തുനിന്ന് ഇടത്തോട്ട് (AB-യിലൂടെ).
      • പെരുവിരൽ (ബലം/ചലനം): ചൂണ്ടുവിരൽ മുകളിലേക്കും നടുവിരൽ ഇടത്തോട്ടും ചൂണ്ടുമ്പോൾ, പെരുവിരൽ P-യിലേക്ക് (കാണുന്നയാൾക്ക് നേരെ നിന്ന് അകലേക്ക്) ചൂണ്ടുന്നു.
    • ചെമ്പ് കമ്പി P-യിലേക്ക് ഉരുളും.
      b) കറന്റിന്റെ ദിശ മാറ്റുകയാണെങ്കിൽ എന്ത് സംഭവിക്കും?
    • കറന്റിന്റെ ദിശ മാറ്റുകയാണെങ്കിൽ (ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട്), ചാലകത്തിന് അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലത്തിന്റെ ദിശയും വിപരീതമാകും. അതിനാൽ, ചെമ്പ് കമ്പി Q-ലേക്ക് ഉരുളും.

12. ചിത്രം 4.36 നിരീക്ഷിക്കുക.

    • ചിത്രം 4.36 ആവശ്യമാണ് (ഒരു ചലിക്കുന്ന കോയിൽ ലൗഡ്സ്പീക്കറിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം).
      a) സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രാമിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഉപകരണം തിരിച്ചറിയുക.
    • ഉപകരണം ഒരു ചലിക്കുന്ന കോയിൽ ലൗഡ്സ്പീക്കർ ആണ്.
      b) അതിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം എന്താണ്?
    • അതിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം മോട്ടോർ തത്വം (അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ കാന്തിക ഫലം) ആണ്. ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ വെച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു വൈദ്യുതവാഹി ചാലകത്തിന് (വോയിസ് കോയിൽ) ബലം അനുഭവപ്പെടുകയും അത് കമ്പനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
      c) ഈ ഉപകരണത്തിൽ നടക്കുന്ന ഊർജ്ജ പരിവർത്തനം എന്താണ്?
    • വൈദ്യുതോർജ്ജം ശബ്ദോർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. (വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ യാന്ത്രിക കമ്പനങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നു, ഇത് പിന്നീട് ശബ്ദം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു).
      d) ലേബൽ ചെയ്ത ഭാഗങ്ങളുടെ പേര് പറയാമോ?
    • ചിത്രം 4.28 (b)-യും ടെക്സ്റ്റും അനുസരിച്ച്:
      • വോയിസ് കോയിൽ (Voice coil)
      • പേപ്പർ ഡയഫ്രം (Paper diaphragm)
      • ഫീൽഡ് മാഗ്നറ്റ് (Field magnet)
        e) അതേ തത്വത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന മറ്റൊരു ഉപകരണത്തിന്റെ പേര് പറയാമോ?
    • ഒരു വൈദ്യുത മോട്ടോർ (അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഫാൻ, മിക്സി).

13. ഒരു മരക്കട്ടയിൽ ഉത്തരധ്രുവത്തിനും ദക്ഷിണധ്രുവത്തിനും ഇടയിൽ മെർക്കുറി അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. സ്വതന്ത്രമായി കറങ്ങുന്ന ഒരു പൽചക്രം മെർക്കുറിയുമായി സമ്പർക്കത്തിലാണ്. പൽചക്രത്തിലൂടെ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുമ്പോൾ,

    • ചിത്രം 4.37 ആവശ്യമാണ് (ബാർലോയുടെ ചക്രം).
      a) ഏത് ദിശയിലേക്കാണ് ചക്രം കറങ്ങുന്നത്? (ഘടികാരദിശയിൽ / എതിർഘടികാരദിശയിൽ)
    • ഫ്ലെമിംഗിന്റെ ഇടതു കൈ നിയമം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ: കറന്റ് ചക്രത്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് നിന്ന് ആരപരമായി പുറത്തേക്ക് സ്പോക്കുകളിലൂടെ മെർക്കുറിയിലേക്ക് ഒഴുകുന്നുവെന്നും കാന്തികക്ഷേത്രം തിരശ്ചീനമാണെന്നും (ഉദാഹരണത്തിന്, N-ൽ നിന്ന് S-ലേക്ക്, ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട്, ചക്രത്തിന് കുറുകെ) കരുതുക.
    • കറന്റ് ആരപരമായി പുറത്തേക്കാണെങ്കിൽ (നടുവിരൽ), കാന്തികക്ഷേത്രം തിരശ്ചീനമാണെങ്കിൽ (ചൂണ്ടുവിരൽ), സ്പോക്കുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം (പെരുവിരൽ) സ്പർശരേഖീയമായിരിക്കും, ഇത് ഭ്രമണത്തിന് കാരണമാകും. കറന്റ് മെർക്കുറിയിലേക്ക് താഴോട്ടും കാന്തികക്ഷേത്രം വലത്തുനിന്ന് ഇടത്തോട്ടുമുള്ള സാധാരണ ബാർലോയുടെ ചക്ര ക്രമീകരണത്തിൽ, ചക്രം ഘടികാരദിശയിൽ കറങ്ങുന്നു.
      b) നിങ്ങളുടെ ഉത്തരം ന്യായീകരിക്കുക.
    • ന്യായീകരണം: ഈ ഉപകരണം മോട്ടോർ തത്വത്തിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. വൈദ്യുതവാഹി പൽചക്രത്തിലൂടെ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുമ്പോൾ, മെർക്കുറിയുമായി സമ്പർക്കത്തിലുള്ള ചക്രത്തിന്റെ ഭാഗം കാന്തത്തിന്റെ ധ്രുവങ്ങളുടെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിനുള്ളിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു വൈദ്യുതവാഹി ചാലകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഫ്ലെമിംഗിന്റെ ഇടതു കൈ നിയമമനുസരിച്ച്, ഈ ചാലകത്തിന്മേൽ ഒരു ബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ബലം ചക്രത്തിന് സ്പർശരേഖീയമാണ്, ഇത് അതിനെ തുടർച്ചയായി കറങ്ങാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു. കറങ്ങുന്ന ദിശ കറന്റിന്റെയും കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെയും ആപേക്ഷിക ദിശകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

വിപുലീകരിച്ച പ്രവർത്തനങ്ങൾ (Extended Activities)

1. രണ്ട് സ്ഥിര കാന്തങ്ങൾ, ഒരു ചെമ്പ് കമ്പി, ചാലക കമ്പികൾ, ഒരു സെൽ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് മോട്ടോർ തത്വം തെളിയിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണം നിർമ്മിച്ച് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുക.

   • ഇതൊരു പ്രായോഗിക പരീക്ഷണ പ്രവർത്തനമാണ്. ഇതിനുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾ ചിത്രം 4.24-ൽ നൽകിയിട്ടുണ്ട്. ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിനുള്ളിൽ (ഒരു റിംഗ് കാന്തത്തിൽ നിന്ന്) ഒരു കോയിൽ (അർമേച്ചർ) വെച്ച് ബാറ്ററിയും സ്വിച്ചും ബന്ധിപ്പിക്കുക. സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ, കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ വൈദ്യുതവാഹി ചാലകങ്ങൾക്ക് അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലങ്ങൾ കാരണം കോയിൽ കറങ്ങുന്നു, ഇത് മോട്ടോർ തത്വം തെളിയിക്കുന്നു.

2. ഒരു പഴയ ലൗഡ്സ്പീക്കർ വേർപെടുത്തുക. അതിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞ് ലേബലുകളോടെ ഒരു പേപ്പറിൽ ക്രമീകരിക്കുക. അതിലെ വോയിസ് കോയിൽ വളരെ നേർത്തതായിരിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് വിശദീകരിക്കുക.

   • ഇതൊരു പ്രായോഗിക പ്രവർത്തനമാണ്.
   • തിരിച്ചറിയേണ്ട ഭാഗങ്ങൾ (ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന്): വോയിസ് കോയിൽ, പേപ്പർ ഡയഫ്രം, ഫീൽഡ് മാഗ്നറ്റ്.
   • വോയിസ് കോയിൽ വളരെ നേർത്തതായിരിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട് എന്നതിന്റെ വിശദീകരണം: ഉറവിടം ഇത് വ്യക്തമായി പറയുന്നില്ലെങ്കിലും, അതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ നിന്ന് നമുക്ക് മനസ്സിലാക്കാം:
     • വ്യത്യസ്ത വൈദ്യുത ഓഡിയോ സിഗ്നലുകളോട് പ്രതികരിച്ച് ശബ്ദം കൃത്യമായി പുനർനിർമ്മിക്കുന്നതിന് വോയിസ് കോയിൽ വേഗത്തിലും കൃത്യതയോടെയും കമ്പനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.
     • നേർത്ത (അതിനാൽ ഭാരം കുറഞ്ഞ) വോയിസ് കോയിലിന് കുറഞ്ഞ ജഡത്വമാണുള്ളത്, ഇത് വൈദ്യുത സിഗ്നലിലെ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള മാറ്റങ്ങളോട് വേഗത്തിൽ പ്രതികരിക്കാൻ അതിനെ അനുവദിക്കുന്നു. ഇത്, അതിനോട് ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഡയഫ്രത്തിന് വിശ്വസനീയമായ ശബ്ദം, വിശാലമായ ആവൃത്തി പരിധിയിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.
     • കൂടാതെ, നേർത്ത വയർ ഒരു ഒതുക്കമുള്ള സ്ഥലത്ത് കൂടുതൽ ചുറ്റുകൾക്ക് (turns) ഇടം നൽകുന്നു, ഇത് ഒരു നിശ്ചിത കറന്റിന് കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയും കോയിലിന് അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലവും വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അതിന്റെ സംവേദനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.