JEE Mains · Physics · STD 12 - तरंग-प्रकाशिकी
- JEE Mains 2025
- कठिन
- संख्यात्मक
1.4 अपवर्तनांक वाली एक पतली पारदर्शी फिल्म को 1.8 cm त्रिज्या के एक वृत्ताकार वलय पर रखा गया है। फिल्म में द्रव इस प्रकार वाष्पित होता है कि 560 nm तरंगदैर्घ्य पर फिल्म से संचरण प्रत्येक 12 सेकंड में न्यूनतम हो जाता है। यह मानते हुए कि फिल्म अपनी दोनों तरफ से समतल है, वाष्पीकरण की दर ____ \(\pi \times 10^{-13} \mathrm{~m}^3 / \mathrm{s}\) है।
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(C) 54
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
पतली फिल्म व्यतिकरण के लिए, संचरण के लिए एक फ्रिंज बनता है।
जब
\(2 \mu x=n \lambda\)
\(\begin{aligned} \Rightarrow & \frac{d x}{d t}=\left(\frac{d n}{d t}\right) \frac{\lambda}{2 \mu} \\ & =\left(\frac{1}{12}\right) \frac{560 \times 10^{-9}}{2 \times 1.4}=\frac{5}{3} \times 10^{-8} \mathrm{~m} / \mathrm{s}\end{aligned}\)
\(\begin{aligned} & V=\text { Volume of film }=\pi R^2 x \\ & \frac{d V}{d t}=\pi R^2 \frac{d x}{d t} \\ & =\pi\left(1.8 \times 10^{-2}\right)^2 \frac{5}{3} \times 10^{-8} \mathrm{~m}^3 / \mathrm{s} \\ & =54 \pi \times 10^{-13} \mathrm{~m}^3 / \mathrm{s}\end{aligned}\)
जब
\(2 \mu x=n \lambda\)
\(\begin{aligned} \Rightarrow & \frac{d x}{d t}=\left(\frac{d n}{d t}\right) \frac{\lambda}{2 \mu} \\ & =\left(\frac{1}{12}\right) \frac{560 \times 10^{-9}}{2 \times 1.4}=\frac{5}{3} \times 10^{-8} \mathrm{~m} / \mathrm{s}\end{aligned}\)
\(\begin{aligned} & V=\text { Volume of film }=\pi R^2 x \\ & \frac{d V}{d t}=\pi R^2 \frac{d x}{d t} \\ & =\pi\left(1.8 \times 10^{-2}\right)^2 \frac{5}{3} \times 10^{-8} \mathrm{~m}^3 / \mathrm{s} \\ & =54 \pi \times 10^{-13} \mathrm{~m}^3 / \mathrm{s}\end{aligned}\)
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