100 MCQ — அலகு 11-இன் பகுதிகளிலிருந்து. விடையைச் சொடுக்கி ஏன் சரி/தவறு என உடனே அறியுங்கள். மேலதிக MCQ-கள் ஒவ்வொரு பகுதிப் பக்கத்திலும் சேர்க்கப்பட்டு வருகின்றன.
விடையைத் தெரிவுசெய்யவும் — பின்னர் ஒவ்வொரு விருப்பத்துக்கும் ஏன் சரி / தவறு எனும் விளக்கமும் ஆழமான விளக்கமும் (deep explanation) தோன்றும்.
Q1 / 100
★★★★★
ஒளி-மின் விளைவு (photoelectric effect)?
(1) ஒளி வெப்பத்தை உருவாக்கும் / light produces heat
அது வெப்பம்.
(2) ஒளி உலோக மேற்பரப்பிலிருந்து இலத்திரன்களை வெளியேற்றும் / light ejects electrons from a metal surface
சரி.
(3) ஒளி காந்தத்தை உருவாக்கும் / light makes magnetism
இல்லை.
(4) மின்சாரம் ஒளியை உருவாக்கும் / electricity makes light
அது LED.
(5) அயனிமயமாக்கல்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஒளி (UV/visible) ஒரு உலோக மேற்பரப்பின் மீது விழுந்தால், போதிய ஆற்றல் கொண்ட போட்டான்கள் இலத்திரன்களை வெளியேற்றுகின்றன. ஐன்ஸ்டீன் 1905-இல் போட்டான் கொள்கையால் விளக்கினார் → குவாண்டம் இயற்பியலின் தொடக்கம்.
Q2 / 100
★★★★★
ஐன்ஸ்டீனின் ஒளி-மின் சமன்பாடு?
(1) hf = φ + KE_max
சரி.
(2) hf = φ − KE
அடையாளம் தவறு.
(3) hf = KE/φ
தவறு.
(4) f = h/φ
தவறு.
(5) KE = h+φ
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): hf = φ + KE_max; போட்டான் ஆற்றல் = வேலை செயல்பாடு (work function) + வெளியேறும் இலத்திரனின் அதிகபட்ச KE. KE_max = hf − φ.
Q3 / 100
★★★★★
வேலை செயல்பாடு (work function) φ?
(1) இலத்திரனின் KE
அது விளைவு.
(2) உலோக மேற்பரப்பிலிருந்து இலத்திரனை வெளியேற்ற தேவையான குறைந்தபட்ச ஆற்றல் / minimum energy needed to eject an electron from the metal surface
சரி.
(3) ஒளியின் வேகம்
இல்லை.
(4) போட்டான் ஆற்றல்
அது hf.
(5) நிறை
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): φ = ஒரு இலத்திரனை மேற்பரப்பிலிருந்து விடுவிக்க தேவையான குறை ஆற்றல் (eV / J). cesium ≈ 2.1 eV, sodium ≈ 2.3, copper ≈ 4.7, platinum ≈ 6.3. குறை φ → அதிக அலைநீளம் (visible) போதும்.
Q4 / 100
★★★★★
வரம்பு அலைவெண் (threshold frequency) f₀?
(1) f₀ = φh
அலகு தவறு.
(2) f₀ = φ/h
சரி.
(3) f₀ = h/φ
தலைகீழ்.
(4) f₀ = c/φ
இல்லை.
(5) f₀ = h·c
அலகு தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): KE_max ≥ 0 → hf ≥ φ → f ≥ φ/h. வரம்பு f₀ = φ/h. f < f₀ → இலத்திரன்கள் வெளியேறாது (ஒளியின் தீவிரம் எவ்வளவு அதிகமாக இருந்தாலும்).
Q5 / 100
★★★★★
ஒளியின் தீவிரம் (intensity) கூட்டினால்?
(1) இலத்திரன் KE_max கூடும்
இல்லை — அது f-ஐச் சார்ந்தது.
(2) வெளியேறும் இலத்திரன்களின் எண்ணிக்கை மட்டும் கூடும் / only the number of ejected electrons increases
சரி.
(3) f₀ குறையும்
மாறாது.
(4) இல்லாதது நிகழும்
இல்லை.
(5) நிறுத்துவான்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அதிக தீவிரம் = அதிக போட்டான்/வினாடி → அதிக photoelectron-கள் (saturation current↑); ஆனால் ஒவ்வொரு photoelectron-இன் KE_max = hf − φ அதே (தீவிரத்தைச் சாராது). கிளாஸிக்கல் ஒளி-அலை கோட்பாட்டை மறுக்கும் முக்கிய சாதனம்.
Q6 / 100
★★★★☆
நிறுத்து-மின்னழுத்தம் (stopping voltage) V_s?
(1) hf = eV_s
இல்லை.
(2) KE_max = eV_s → V_s = (hf − φ)/e
சரி.
(3) V_s = φ/h
அலகு தவறு.
(4) V_s = h/e
அலகு தவறு.
(5) V_s = c/λ
அலகு தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): V_s = வேகமான இலத்திரனையும் நிறுத்தும் எதிர் மின்னழுத்தம்; KE_max = eV_s → V_s = (hf − φ)/e. V_s vs f வரைபடம் சாய்வு = h/e (Planck மாறிலியின் அளவீடு).
Q7 / 100
★★★★☆
φ = 2 eV, hf = 5 eV. KE_max?
(1) 7 eV
கூட்டல் தவறு.
(2) 3 eV
சரி — 5−2.
(3) 2.5 eV
தவறு.
(4) 10 eV
பெருக்கல்.
(5) 0 eV
நிலை கீழ்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): KE_max = hf − φ = 5 − 2 = 3 eV = 4.8×10⁻¹⁹ J.
Q8 / 100
★★★★☆
வரம்பு அலைநீளம் (threshold wavelength) λ₀?
(1) hc/φ
சரி.
(2) φ/hc
தலைகீழ்.
(3) h/φ
அலகு தவறு.
(4) c/φ
அலகு தவறு.
(5) hc·φ
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E = hc/λ; வரம்பில் E = φ → λ₀ = hc/φ. λ > λ₀ → இலத்திரன் இல்லை. (குறை φ → பெரிய λ₀ → visible ஒளி போதும், உ-ம். cesium photocell.)
Q9 / 100
★★★★☆
ஒரு போட்டான் ஆற்றல் E = ?
(1) hf = hc/λ
சரி.
(2) h/f
தலைகீழ்.
(3) h+f
கூட்டல் தவறு.
(4) mc²
அது rest energy.
(5) ½mv²
அது KE.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E = hf = hc/λ; h = 6.63×10⁻³⁴ J·s, c = 3×10⁸ m/s. 1 eV = 1.6×10⁻¹⁹ J. λ ↑ → E ↓. red light photon ≈ 2 eV; UV ≈ 5 eV.
Q10 / 100
★★★★☆
classical wave theory ஒளி-மின் விளைவை விளக்க முடியாததற்குக் காரணம்?
(1) வரம்பு அலைவெண் f₀ பற்றி கூறவில்லை; KE-ஐ தீவிரத்தோடு தொடர்புபடுத்துகிறது / it predicts no threshold and KE proportional to intensity
சரி.
(2) புள்ளி உள்ளது
இல்லை.
(3) f-ஐ KE-உடன் இணைக்கிறது
அது குவாண்டம் கொள்கை.
(4) quantum-ஐ விளக்கும்
இல்லை.
(5) LED-ஐ விளக்கும்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அலை கொள்கைப்படி எந்த f-இலும் போதிய தீவிரம் இலத்திரனை வெளியேற்ற வேண்டும், மற்றும் KE தீவிரத்தைச் சார்ந்திருக்க வேண்டும். ஆனால் சோதனை: f < f₀ → 0 இலத்திரன் (தீவிரம் எவ்வளவாக இருந்தாலும்); KE_max தீவிரத்தைச் சாராது, f-ஐச் சார்ந்தது. போட்டான் கொள்கையால் மட்டுமே விளக்கம்.
Q11 / 100
★★★★☆
φ = 2.3 eV (sodium). வரம்பு λ₀?
(1) 540 nm
சரி — hc/φ.
(2) 230 nm
தவறு.
(3) 1080 nm
இரட்டிப்பு.
(4) 100 nm
மிக.
(5) 300 nm
UV.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): λ₀ = hc/φ = (1240 eV·nm)/2.3 eV ≈ 539 nm (பச்சை-மஞ்சள் ஒளி). visible ஒளியிலேயே வெளியேற்றம்.
Q12 / 100
★★★☆☆
ஒளி-மின் விளைவில் இலத்திரன் வெளியேறும் கால தாமதம்?
(1) வினாடிகள் (classical)
அது கிளாஸிக்கல் கணிப்பு.
(2) கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜியம் (≈ 10⁻⁹ s) / nearly zero (≈ 10⁻⁹ s)
சரி.
(3) நிமிடங்கள்
இல்லை.
(4) மணி நேரம்
இல்லை.
(5) நாள்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): குவாண்டம்: போட்டான் இலத்திரனை ஒரு "துடிப்பில்" தாக்கி உடனடியாக ஆற்றலைத் தருகிறது → கால தாமதம் ≈10⁻⁹ s மட்டுமே. கிளாஸிக்கல்: ஒளி ஆற்றலை மெதுவாகச் சேமிக்க வேண்டும் → வினாடிகள் (சோதனை மறுக்கிறது).
Q13 / 100
★★★☆☆
V_s vs f வரைபடம் — சாய்வு?
(1) h
தவறு.
(2) e
தவறு.
(3) h/e
சரி.
(4) c
இல்லை.
(5) φ/e
அது y-வெட்டு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): eV_s = hf − φ → V_s = (h/e)f − φ/e. சாய்வு = h/e (≈4.14×10⁻¹⁵ V·s); y-வெட்டு = −φ/e; x-வெட்டு (V_s=0) = f₀ = φ/h. சோதனையால் Planck மாறிலியை அளக்க உதவுகிறது.
Q14 / 100
★★★☆☆
ஒளி-மின் விளைவின் ஒரு பயன்?
(1) LED
அது emission.
(2) photodiode/solar cell, photocell, image intensifier / photodiode/solar cell, photocell, image intensifier
சரி.
(3) மின்மாற்றி
இல்லை.
(4) மோட்டார்
இல்லை.
(5) ரிலே மட்டும்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஒளி-மின் கொள்கையின் பயன்: photocell (கதவு திறப்பு, ஒளியளவி), photodiode (ஒளி உணரி), solar cell (ஒளி→மின் சக்தி), photomultiplier tube (மிகச்சிறு ஒளி கண்டறிதல்), image intensifier (இரவு பார்வை).
Q15 / 100
★★★★☆
φ = 4 eV. 6 eV photon இலத்திரனைத் தாக்கினால் வேகம் v? (m_e = 9.1×10⁻³¹)
(1) 8.4×10⁵ m/s
சரி — KE=2 eV.
(2) 3×10⁸
அது c.
(3) 6×10⁵
தவறு.
(4) 6×10⁶
தவறு.
(5) 0 (வரம்புக்குக் கீழ்)
KE>0.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): KE_max = 6−4 = 2 eV = 3.2×10⁻¹⁹ J. ½mv² = KE → v = √(2KE/m) = √(2×3.2×10⁻¹⁹/9.1×10⁻³¹) ≈ √(7.03×10¹¹) ≈ 8.4×10⁵ m/s.
Q16 / 100
★★★☆☆
ஒரு போட்டான் உடைய உந்தம் (momentum) p?
(1) mv
நிறை=0.
(2) hf/c = h/λ
சரி.
(3) ½mv²
அது KE.
(4) hλ
அலகு தவறு.
(5) c/λ
அலகு தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): போட்டான் நிறையற்றது (m=0) ஆனால் உந்தம் கொண்டது: p = E/c = hf/c = h/λ. ஒளி அழுத்தம் (solar sail), Compton scattering-இல் வெளிப்பாடு.
Q17 / 100
★★★★☆
அலைவெண் இரட்டிப்பாக்கப்பட்டால் (f > f₀) KE_max?
(1) இரட்டிப்பாகும் / doubles
தோராயம்.
(2) 2hf − φ ஆகும் (இரட்டிப்பு அல்ல) / becomes 2hf − φ (not doubled)
சரி.
(3) மாறாது
f-ஐச் சார்ந்தது.
(4) நான்கு மடங்கு
இல்லை.
(5) பாதி
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): KE_max(f) = hf − φ; KE_max(2f) = 2hf − φ. (KE_max இரட்டிப்பாகாது — φ முழுமையாக கழிக்கப்படும்.)
Q18 / 100
★★★☆☆
வரம்பு அலைநீளத்துக்கு (λ₀) மேல் (λ > λ₀)?
(1) photoelectron-கள் வேகமாகி
இல்லை.
(2) photoelectron இல்லை (E < φ) / no photoelectron (E < φ)
சரி.
(3) KE அதிகம்
இல்லை.
(4) படத்தி தீவிரம்
இல்லை.
(5) நிற்காமல்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): λ > λ₀ → hf = hc/λ < φ → இலத்திரனை வெளியேற்ற போதிய ஆற்றல் இல்லை → 0 photoelectron (தீவிரம் எவ்வளவாக இருந்தாலும்).
Q19 / 100
★★★☆☆
Planck மாறிலி h-இன் அலகு?
(1) J
அலகு தவறு.
(2) J·s
சரி.
(3) s⁻¹
f-ஐ.
(4) W
திறன்.
(5) J/K
Boltzmann.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E = hf → h = E/f = J/s⁻¹ = J·s. h = 6.626×10⁻³⁴ J·s. (h-bar ℏ = h/2π.)
Q20 / 100
★★★☆☆
ஒளி எதுவும் இல்லாமல் இலத்திரனை வெளியேற்ற தாமதம் classical கொள்கைப்படி?
(1) உடனடி
அது quantum.
(2) நிமிடம்/மணி நேரம் (ஆற்றல் சேர்க்கை) / minutes to hours (energy accumulation)
சரி.
(3) மீ-வினாடி
இல்லை.
(4) நாள்கணக்கான
இல்லை.
(5) ஆண்டு
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அலை கொள்கைப்படி குறை தீவிரத்தில் ஒளி ஆற்றலை மெதுவாக சேமிக்க வேண்டும் (≈ நிமிடம்-மணி நேரம்). சோதனை: ≈10⁻⁹ s. → ஒளி குவாண்டா → போட்டான்.
Q21 / 100
★★★★★
அணு நிறமாலையில் வெளியீட்டு கோடுகள் ஏன் தனித்தனியாக (discrete)?
(1) தற்செயல் / random
இல்லை.
(2) அணுவில் இலத்திரன்கள் தனித்தனி ஆற்றல் மட்டங்களைக் கொண்டுள்ளன / electrons occupy discrete energy levels
சரி.
(3) கதிர்கள் தனிமம் / rays are unique
போதாது.
(4) ஒளி மட்டும் continuous
எதிர்மாறு.
(5) போட்டான் இல்லாமை
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): குவாண்டம்: அணுவில் இலத்திரன்கள் தனித்தனி ஆற்றல் மட்டங்கள் E_n மட்டுமே ஆக்கிரமிக்க முடியும். ஒரு இலத்திரன் உயர் → தாழ் மட்டத்துக்குத் தாவும்போது ΔE = hf-க்குச் சமமான போட்டான் வெளியிடப்படுகிறது → தனித்தனி அலைவெண்.
Q22 / 100
★★★★★
போட்டான் ஆற்றல் (மட்ட மாற்றத்தில்) ΔE = ?
(1) E_high + E_low
கூட்டல்.
(2) E_high − E_low = hf
சரி.
(3) E_high · E_low
பெருக்கல்.
(4) ½(E_high + E_low)
சராசரி.
(5) 0
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஆற்றல் காப்பு: ΔE = E_high − E_low = hf = hc/λ → போட்டானின் அலைவெண்/அலைநீளம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
Q23 / 100
★★★★★
ஹைட்ரஜனின் ஆற்றல் மட்டங்கள் E_n = ?
(1) −13.6 eV/n
தவறு.
(2) −13.6 eV/n²
சரி.
(3) −13.6 eV·n²
தவறு.
(4) 13.6 eV·n
அடையாளம் தவறு.
(5) 13.6/n
அலகு தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Bohr-போலெயான ஹைட்ரஜன்: E_n = −13.6/n² eV (n = 1,2,3...). E_1 = −13.6 (ground), E_2 = −3.4, E_3 = −1.51,... E_∞ = 0 (ionised). அடையாளம் "−" = bound state.
Q24 / 100
★★★★★
ஹைட்ரஜனின் அயனிமயமாக்கல் ஆற்றல் (ionisation energy)?
(1) 3.4 eV
அது E_2.
(2) 13.6 eV
சரி.
(3) 27.2 eV
இல்லை.
(4) 1.51 eV
அது E_3.
(5) 0
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அயனிமயமாக்க: இலத்திரனை n=1 → n=∞ வரை தூக்க தேவையான ஆற்றல் = 0 − (−13.6) = 13.6 eV. அதிக ஆற்றல் கொடுக்கப்பட்டால் இலத்திரனின் KE-ஆக மீதம் இருக்கும்.
Q25 / 100
★★★★☆
ஹைட்ரஜனின் Balmer தொடரின் (visible) தாழ் நிலை?
(1) n = 1
அது Lyman.
(2) n = 2
சரி.
(3) n = 3
அது Paschen.
(4) n = ∞
இல்லை.
(5) n = 4
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Balmer: n_low = 2; n ≥ 3 → n = 2 மாற்றங்கள் — visible (Hα 656 nm, Hβ 486, Hγ 434, Hδ 410). Lyman: n_low=1 (UV); Paschen: n_low=3 (IR).
Q26 / 100
★★★★☆
வெளியீட்டு நிறமாலை (emission) தோன்றும்போது அணு?
(1) ground நிலை / ground state
அவை emission தராது.
(2) உற்சாகப்படுத்தப்பட்டு கீழ்நோக்கி வீழ்கின்றன / excited & decaying down
சரி.
(3) அயனிமயமாக்கப்பட்டு / fully ionised
போட்டான் இல்லாமை.
(4) நிலைகுலையாமல் / stable
emission இல்லாமை.
(5) நீர்த்திரியில் / dissolved
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வெப்பம்/மின் அதிர்வால் இலத்திரன்கள் உயர் மட்டத்துக்குச் சென்றபின் கீழ்நோக்கி வீழ்ந்து போட்டான்களை வெளியிடுகின்றன → கோட்டு வெளியீட்டு நிறமாலை. (உ-ம். neon sign, sodium lamp.)
Q27 / 100
★★★★☆
உறிஞ்சு நிறமாலை (absorption) எவ்வாறு உருவாகிறது?
(1) அணு போட்டான் வெளியிட
அது emission.
(2) வெள்ளை ஒளி குளிர் வாயு வழியே சென்றால் குறிப்பிட்ட λ-கள் உறிஞ்சப்பட்டு இருண்ட கோடுகள் தோன்றும் / white light through cool gas — specific λ are absorbed, leaving dark lines
சரி.
(3) எரிமலை / volcano
இல்லை.
(4) மழை வில் / rainbow
அது continuous.
(5) நீர்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வெள்ளை ஒளி (continuous) குளிர் வாயு வழியே செல்லும்போது, தொடர்பு அலைநீளங்கள் இலத்திரன்களை மட்ட மாற்றத்துக்கு உற்சாகப்படுத்தி உறிஞ்சப்படுகின்றன → continuous-இல் இருண்ட Fraunhofer கோடுகள். சூரியனின் வளிமண்டலத்தில் இம்முறை elements கண்டறியப்பட்டன.
Q28 / 100
★★★★☆
continuous நிறமாலை — மூலம்?
(1) தனி அணு வாயு / individual gas atoms
அது line spectrum.
(2) சூடான திண்மம்/திரவம்/அடர்ந்த வாயு (blackbody) / a hot solid/liquid/dense gas (blackbody)
சரி.
(3) மட்டும் LED / LED only
இல்லை.
(4) மட்டும் transformer
இல்லை.
(5) எதுவும் இல்லை
உண்டு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): சூடான திண்மம்/அடர்ந்த வாயு (Sun உலகம்) blackbody-போல் continuous நிறமாலை (Planck distribution) தரும் — அலைநீளம் வரம்பற்றது. தனி அணுக்கள் தனித்தனி கோடுகள் தரும்.
Q29 / 100
★★★★☆
Bohr-இன் அளவீடு கோட்பாடு (quantisation)?
(1) L = nh
அலகு.
(2) L = nh/(2π) = nℏ
சரி.
(3) L = ½nh
தவறு.
(4) E = nh
அலகு.
(5) r = nh
அலகு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Bohr postulate: இலத்திரன் கோணஉந்தம் L = mvr = nℏ (n=1,2,3..); இது discrete வட்டப்பாதைகளையும் ஆற்றல் மட்டங்களையும் தருகிறது. de Broglie-வுடன் ஒன்றுபட்டது (n·λ = 2πr).
Q30 / 100
★★★★☆
ஹைட்ரஜன் n=3 → n=2 மாற்றத்தின் போட்டான் ஆற்றல்?
(1) 1.89 eV
சரி.
(2) 13.6 eV
அயனி.
(3) 10.2 eV
அது n=1→2.
(4) 12.1 eV
அது n=1→3.
(5) 0.66 eV
அது 4→3.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E_3 = −13.6/9 = −1.51 eV; E_2 = −13.6/4 = −3.4 eV; ΔE = E_3 − E_2 = −1.51 − (−3.4) = 1.89 eV. λ = 1240/1.89 ≈ 656 nm (Hα, சிவப்பு).
Q31 / 100
★★★★☆
Hα கோடு (656 nm) எந்த தொடரின்?
(1) Lyman
UV.
(2) Balmer
சரி.
(3) Paschen
IR.
(4) Brackett
IR.
(5) Pfund
IR.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Balmer (n→2): Hα (3→2, 656 nm சிவப்பு); Hβ (4→2, 486 பச்சை-நீலம்); Hγ (5→2, 434); Hδ (6→2, 410 ஊதா).
Q32 / 100
★★★☆☆
அணு வெளியீட்டு நிறமாலை — அணுவை அடையாளம் காண?
(1) நிறை அளவிட
mass spec.
(2) elements-ஐ அடையாளம் காண (உ-ம். வேதியியல், astronomy) / identifying elements (chemistry, astronomy)
சரி.
(3) மட்டும் வெப்பம் அளவிட
போதாது.
(4) மட்டும் LED
இல்லை.
(5) நிறுவன அளவிட
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஒவ்வொரு element-உம் தனிப்பட்ட "fingerprint" line நிறமாலையைக் கொண்டுள்ளது. வேதியியல், forensic, astronomy (stellar composition, redshift), atmospheric science — அனைத்திலும் பயன்படும்.
Q33 / 100
★★★★☆
Rydberg சூத்திரம் ஹைட்ரஜனுக்கு?
(1) 1/λ = R(1/n₁ + 1/n₂)
அடையாளம் தவறு.
(2) 1/λ = R(1/n_low² − 1/n_high²)
சரி.
(3) λ = R(n²)
தவறு.
(4) 1/λ = n²/R
தலைகீழ்.
(5) λ = R/n
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): 1/λ = R(1/n_low² − 1/n_high²); R = 1.097×10⁷ m⁻¹. Balmer (n_low=2), Lyman (n_low=1), Paschen (3), Brackett (4), Pfund (5). E_n = −13.6/n²-இலிருந்து தருவிக்கப்படுகிறது.
Q34 / 100
★★★☆☆
n → ∞ எல்லையில் தொடர் கோடுகள்?
(1) ஒரு புள்ளியில் குவியும் (series limit, λ → λ_min) / converge at series limit (λ → λ_min)
சரி.
(2) பரவல்
இல்லை.
(3) மறையும்
இல்லை.
(4) இருமுறை
இல்லை.
(5) மாறாது
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): n→∞ → 1/λ_max = R/n_low² → series limit. Balmer-இல் 365 nm (UV). அதற்கப்பால் continuum (ionisation).
Q35 / 100
★★★☆☆
Bohr கொள்கையின் முக்கிய வரம்பு?
(1) ஹைட்ரஜனை விளக்கும்
தோல்வி அல்ல.
(2) ஹைட்ரஜனை மட்டுமே சரியாக விளக்குகிறது; பெரிய அணுக்களுக்கு போதாது / explains only hydrogen well; not multi-electron atoms
சரி.
(3) quantum mechanics அல்ல
இல்லை.
(4) classical மட்டுமே
போதாது.
(5) அலை இல்லாமை
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Bohr ஹைட்ரஜனை சரியாக விளக்கினாலும், multi-electron atoms-இல் இலத்திரன்-இலத்திரன் ஈர்ப்பு, fine-structure, Zeeman effect ஆகியவற்றை விளக்க முடியாது. Schrödinger equation (full QM) தேவை.
Q36 / 100
★★★☆☆
de Broglie அலைநீளம் (matter wave) λ = ?
(1) h/p = h/(mv)
சரி.
(2) hp
அலகு.
(3) hv
அலகு.
(4) h·m
அலகு.
(5) h/v
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): de Broglie: ஒவ்வொரு துகளும் λ = h/p = h/(mv) கொண்ட "matter wave" குணம் கொண்டது. மிக சிறிய துகள்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்கது (இலத்திரன் இரட்டை-துளை சோதனை). matter இரட்டை இயல்பு.
Q37 / 100
★★★☆☆
பிரகாசமான கோடு (வெளியீடு) & இருண்ட கோடு (உறிஞ்சு) ஒரே λ-இல் ஒரே element-க்கு — காரணம்?
(1) தற்செயல் / chance
உள்ளது.
(2) ஒரே மட்ட மாற்றம் (E_high ↔ E_low); எழுச்சி → போட்டான் உறிஞ்சு, வீழ்ச்சி → போட்டான் வெளியீடு / same level transition (E_high ↔ E_low); excitation absorbs, decay emits
சரி.
(3) element வேறு
இல்லை.
(4) மட்டும் visible
அல்ல.
(5) கணினி
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஒவ்வொரு கோடும் ஒரே ஆற்றல் வேறுபாட்டை (ΔE = hf) காட்டுவதால், ஒரே element உற்சாகத்தில் எழுச்சிக்கு (உறிஞ்சு) அல்லது வீழ்ச்சிக்கு (வெளியீடு) ஒரே λ-ஐக் கொடுக்கும். எனவே spectra "fingerprint".
Q38 / 100
★★★☆☆
Lyman தொடர் UV-இல் ஆனால் Paschen IR-இல் இருப்பதன் காரணம்?
(1) தற்செயல்
உள்ளது.
(2) Lyman இலத்திரன் n=1-க்கு வீழ்ச்சி = பெரிய ΔE → குறை λ; Paschen n=3-க்கு வீழ்ச்சி = சிறு ΔE → பெரிய λ / Lyman ends at n=1 → large ΔE → short λ; Paschen ends at n=3 → small ΔE → long λ
சரி.
(3) அலை இல்லாமை
இல்லை.
(4) element வேறு
ஹைட்ரஜனே.
(5) எண்ணிக்கை
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E_n = −13.6/n² → n=1 ஆழமான பள்ளம்; எந்த உயர் n → n=1 மாற்றமும் பெரிய ΔE = போட்டான் = குறை λ (UV). n=3-க்கு வீழ்வது வெறும் சிறு ΔE → பெரிய λ (IR).
Q39 / 100
★★★☆☆
அயனிமயமாக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜனின் n மட்டம்?
(1) 1
அது ground.
(2) 2
அது excited.
(3) ∞
சரி — E=0.
(4) 0
n≥1.
(5) 3
அது n=3.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E_n = −13.6/n² eV. n→∞ → E→0 (zero bound). அதற்கு மேல் free electron continuum (KE > 0).
Q40 / 100
★★★☆☆
Franck-Hertz சோதனை எதைச் சரிபார்த்தது?
(1) போட்டான் இருப்பு / photon exists
அது வேறு.
(2) அணு ஆற்றல் மட்டங்கள் discrete (Bohr) / atoms have discrete energy levels (Bohr)
சரி.
(3) classical wave
மறுத்தது.
(4) Newton விதி
இல்லை.
(5) δ-function
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Franck & Hertz (1914) ஒரு இலத்திரன் கற்றை mercury-வளியூடாகச் செலுத்தி, இலத்திரன் ஆற்றல் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை (4.9 eV) கடந்தபோது மட்டுமே atoms-உடன் inelastic மோதல் நிகழ்வதைக் காட்டினர் → discrete ஆற்றல் மட்டங்களின் நேரடி சான்று.
Q41 / 100
★★★★★
கதிரியக்கம் (radioactivity) என்பது?
(1) ஒளி
இல்லை.
(2) நிலைகுலையாத கருவின் தற்செயலான சிதைவு (α, β, γ வெளியீட்டுடன்) / spontaneous decay of an unstable nucleus emitting α, β, γ
சரி.
(3) மின்சாரம்
இல்லை.
(4) வெப்பம்
இல்லை.
(5) கிரகச் சுழற்சி
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நிலைகுலையாத கருக்கள் (proton/neutron விகிதம் தவறானது அல்லது அதிக நிறை) தற்செயலாக α, β, γ ஆகியவற்றை வெளியிட்டு சிதைகின்றன. Becquerel 1896 கண்டறிந்தது.
Q42 / 100
★★★★★
α துகள் (alpha) என்பது?
(1) இலத்திரன் / electron
அது β.
(2) He-4 கரு (2p + 2n) / He-4 nucleus (2p + 2n)
சரி.
(3) போட்டான் / photon
அது γ.
(4) நியூட்ரான் / neutron
இல்லை.
(5) புரோத்தான் / proton
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): α = ⁴₂He²⁺ (2 புரோத்தான்+2 நியூட்ரான்); நிறை பெரிது, மின்னேற்றம் +2e; குறை ஊடுருவம் (காகிதம் தடுக்கும்), அதிக அயனியேற்ற திறன்.
Q43 / 100
★★★★★
β⁻ துகள்?
(1) ஒரு புரோத்தான்
இல்லை.
(2) அதிக ஆற்றல் கொண்ட இலத்திரன் (nucleus-இலிருந்து) / high-energy electron (from the nucleus)
சரி.
(3) He கரு
அது α.
(4) போட்டான்
அது γ.
(5) நியூட்ரான்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): β⁻: nucleus-இல் ஒரு நியூட்ரான் → புரோத்தான் + இலத்திரன் + antineutrino. வெளியேறும் இலத்திரன் β⁻; சிறிய நிறை, மின்னேற்றம் −e; நடுத்தர ஊடுருவம் (அலுமினியம் தடுக்கும்).
Q44 / 100
★★★★★
γ கதிர் (gamma)?
(1) He கரு
அது α.
(2) இலத்திரன்
அது β.
(3) அதிக ஆற்றல் EM போட்டான்/அலை / high-energy electromagnetic photons
சரி.
(4) நியூட்ரான்
இல்லை.
(5) புரோத்தான்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): γ = அதிக ஆற்றல் EM photons (X-ray-ஐ விட சிறிய λ); நிறை 0, மின்னேற்றம் 0; மிக அதிக ஊடுருவம் (ஈயம், பல cm தடிமன் தேவை); குறை அயனியேற்ற திறன்.
Q45 / 100
★★★★★
α சிதைவில் கருவின் A, Z?
(1) A−2, Z−2
நிறை.
(2) A−4, Z−2
சரி.
(3) A+4, Z+2
கூடாது.
(4) A−4, Z+2
தவறு.
(5) A−1, Z−1
அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): α = ⁴₂He → A 4-ஆல் குறை, Z 2-ஆல் குறை. உ-ம். ²³⁸U → ²³⁴Th + α.
Q46 / 100
★★★★★
β⁻ சிதைவில் A, Z?
(1) A−1, Z+1
A குறையாது.
(2) A unchanged, Z+1
சரி.
(3) A unchanged, Z−1
அது β⁺.
(4) A+1, Z+1
கூட்டாது.
(5) A−4, Z−2
அது α.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): β⁻: n → p + e⁻ + ν̄. A மாறாது (p+n மொத்தம்), Z 1-ஆல் கூடும். உ-ம். ¹⁴C → ¹⁴N + β⁻ + ν̄.
Q47 / 100
★★★★★
γ சிதைவில் A, Z?
(1) A unchanged, Z unchanged (கரு உற்சாகம் இழக்கும்) / both unchanged (nucleus deexcites)
சரி.
(2) A−4, Z−2
அது α.
(3) A−1, Z+1
அது β.
(4) A+2, Z+2
கூடாது.
(5) அழியும்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): γ = கரு உற்சாகத்திலிருந்து கீழ்நோக்கி வீழும் — போட்டான் வெளியீடு. A, Z, p, n எண் மாறாது. பெரும்பாலும் α, β-உடன் சேர்ந்து வெளியீடு.
Q48 / 100
★★★★★
அரை-காலம் (half-life) t₁/₂ என்பது?
(1) பாதி இல்லாமல் ஆகும் காலம்
தோராயம்.
(2) மூல கதிரியக்க கருக்களின் பாதி சிதைய ஆகும் காலம் / time for half the original nuclei to decay
சரி.
(3) முழுச் சிதைவுக்கான காலம்
அது t→∞.
(4) சராசரி காலம்
τ = 1/λ ≠ t₁/₂.
(5) மட்டும் α-க்கு
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): t₁/₂ = ln 2 / λ = 0.693/λ. நிலையானது (வெப்பநிலை/அழுத்தம் சாராது). N(t) = N₀(½)^(t/t₁/₂) = N₀ e⁻λt.
Q49 / 100
★★★★★
N₀ = 8000, t₁/₂ = 10 நாள். 30 நாள் கழித்து N?
(1) 4000
1 t₁/₂.
(2) 2000
2.
(3) 1000
சரி — 3 t₁/₂ → (½)³ × 8000.
(4) 500
அதிக.
(5) 100
மிக.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): 30/10 = 3 half-lives → N = N₀(½)³ = 8000/8 = 1000.
Q50 / 100
★★★★☆
சிதைவு மாறிலி λ (s⁻¹) & t₁/₂?
(1) λ·t₁/₂ = 1
அது mean life.
(2) λ·t₁/₂ = ln 2
சரி.
(3) λ·t₁/₂ = 0.5
தவறு.
(4) λ·t₁/₂ = ½ln 2
தவறு.
(5) λ = t₁/₂
அலகு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): N(t) = N₀ e⁻λt; N = N₀/2 → e⁻λt₁/₂ = ½ → λt₁/₂ = ln 2 ≈ 0.693 → t₁/₂ = 0.693/λ. சராசரி வாழ்நாள் τ = 1/λ.
Q51 / 100
★★★★☆
செயல் வீதம் (activity) A?
(1) A = N/t
அலகு.
(2) A = λN
சரி.
(3) A = N²
அலகு.
(4) A = N + λ
அலகு.
(5) A = t₁/₂
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): A = −dN/dt = λN; அலகு becquerel (Bq = வினாடிக்கு 1 சிதைவு). Curie (Ci) = 3.7×10¹⁰ Bq. செயல் வீதம் N-உடன் காலத்தில் குறைகிறது (A = A₀ e⁻λt).
Q52 / 100
★★★★☆
⁴²₁₉K → ⁴²₂₀Ca + ? — காணாமல் என்ன?
(1) α
A 4 குறையும்.
(2) β⁻
சரி.
(3) γ மட்டும்
Z மாறாது.
(4) புரோத்தான்
Z மாறாது.
(5) நியூட்ரான்
Z மாறாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): A மாறவில்லை (42); Z 19 → 20 → β⁻ decay (n→p+e⁻+ν̄). antineutrino-வும் வெளியிடப்படுகிறது.
Q53 / 100
★★★★☆
ஊடுருவ வரிசை (penetration): α, β, γ?
(1) α > β > γ
எதிர்மாறு.
(2) γ > β > α
சரி.
(3) β > γ > α
இல்லை.
(4) α = β = γ
இல்லை.
(5) γ < α < β
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): α: சில cm காற்று/மெல்லிய காகிதம் தடுக்கும். β: சில mm அலுமினியம். γ: அதி-ஊடுருவம், ஈயத்தின் cm-கள் / concrete-இன் m-கள் தேவை. அயனியேற்ற திறன் — எதிர்மாறு வரிசை: α அதிகம், γ குறை.
Q54 / 100
★★★☆☆
காற்றில் α, β, γ — எவை மின்/காந்தப் புலத்தால் வளைக்கப்படும்?
(1) γ மட்டும்
γ-க்கு மின்னேற்றம் இல்லை.
(2) α & β (மின்னேற்றமுடையவை), எதிர் திசைகள்; γ — இல்லை / α & β (charged), opposite ways; γ — not at all
சரி.
(3) அனைத்தும் ஒரே திசை
இல்லை.
(4) γ & α
γ-க்கு இல்லை.
(5) எதுவும் இல்லை
அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): α (+2e) & β (−e) வளைக்கப்படுவது — எதிர் திசைகள் (β வேகமாக, பெரிய வளைவு). γ photon → வளைக்கப்படாது. குழாயைப் பிரிப்பதற்கான classical முறை.
Q55 / 100
★★★☆☆
கதிரியக்க கார்பன் (¹⁴C) எவ்வாறு கதிர்காலத்துக்கு (dating) பயன்படுகிறது?
(1) தாவரம் இறந்த பின் ¹⁴C/¹²C விகிதம் வளரும்
எதிர்மாறு.
(2) தாவரம் இறந்த பின் ¹⁴C சிதைய ¹⁴C/¹²C விகிதம் குறையும்; விகிதம் & t₁/₂ (5730 ஆண்டுகள்) கொண்டு வயது கணக்கிட / after death ¹⁴C decays, ratio falls; age from ratio & t₁/₂ (5730 yr)
சரி.
(3) மாறாது
மாறும்.
(4) மட்டும் கல்/மண்
இல்லை.
(5) மாதிரிக்கு பயன்படாது
பயன்படும்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வாழ்நாளில் தாவரம் ¹⁴C-ஐ வளியில் இருந்து உள்ளெடுத்து சீரான விகிதம் (≈1.3×10⁻¹²); இறந்தபின் உள்ளெடுப்பு நிற்க, ¹⁴C → ¹⁴N + β⁻ (t₁/₂ = 5730 yr) சிதைகிறது. தற்போதைய விகிதத்தை வாழும் மாதிரியுடன் ஒப்பிட்டு கணக்கிட — ~60000 ஆண்டுகள் வரை.
Q56 / 100
★★★★☆
கதிரியக்கம் ஒரு "tracer" — பயன்?
(1) ஒலி அளவீடு
இல்லை.
(2) மருத்துவ நிறமாலை, தொழில் கசிவு கண்டறிதல், உயிரியல் வழித்தடம் / medical imaging, leak detection, biological pathways
சரி.
(3) மட்டும் ஒளி
இல்லை.
(4) மட்டும் வெப்பம்
இல்லை.
(5) மட்டும் சுற்றுச்சூழல்
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): குறை அளவு கதிரியக்க isotope-ஐ உள்ளீடாக வழங்கி, அதன் கதிர் வெளியீட்டை வெளியிலிருந்து detectors-ஆல் கண்டறிய: PET/MRI-போன்ற imaging (¹⁸F, ⁹⁹Tc); thyroid (¹³¹I) சிகிச்சை; குழாய் கசிவு detection; உரம் உள்ளெடுப்பு (¹⁵N).
Q57 / 100
★★★☆☆
கதிரியக்க சிதைவு ஏதன் தற்செயலானது?
(1) quantum tunnelling-ஆல் ஒவ்வொரு கருவின் சிதைவு கணம் கணிக்க முடியாதது; ஆனால் பெருந்தொகையில் புள்ளியியல் சீர்மை / quantum tunnelling makes the instant of each decay unpredictable; statistically uniform in bulk
சரி.
(2) கடிகாரம் தவறு
இல்லை.
(3) வெப்பநிலை மட்டுமே
போதாது (மாறாது).
(4) புரோத்தான் இல்லாமை
இல்லை.
(5) அளவு குறை
அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): குவாண்டம்: ஒவ்வொரு கரு ஒரே நிலையில் இருந்தாலும், அதன் சிதைவு ஒரு quantum probability — quantum tunnelling. ஒற்றை கருவுக்கு கணிக்க முடியாதது; ஆனால் பெருந்தொகையில் N(t) = N₀ e⁻λt நிலையான விதி.
Q58 / 100
★★★☆☆
A₀ = 800 Bq, t₁/₂ = 5 மணி நேரம். 20 மணி நேரம் கழித்து A?
(1) 400
1 t₁/₂.
(2) 200
2.
(3) 100
3.
(4) 50
சரி — 4 t₁/₂ → /16.
(5) 25
5.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): 20/5 = 4 t₁/₂ → A = A₀/2⁴ = 800/16 = 50 Bq.
Q59 / 100
★★★☆☆
1 Bq = ?
(1) 1 சிதைவு/மணிநேரம்
அலகு.
(2) 1 சிதைவு/வினாடி
சரி.
(3) 60 சிதைவு/நிமிடம் (=1 Bq)
சம மதிப்பு ஆனால் வரையறை அல்ல.
(4) 3.7×10¹⁰ சிதைவு/s
அது Ci.
(5) 100
அலகு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): 1 becquerel = 1 சிதைவு/வினாடி. பழைய அலகு curie (Ci) = 3.7×10¹⁰ Bq (1 g Ra-226-இன் activity). சாதாரண பின்னணி ~10-1000 Bq/kg தாது/மண்.
Q60 / 100
★★★☆☆
கதிர்காப்பு (radiation safety) — அடிப்படை விதி?
(1) அதிக காலம் காட்சி
எதிர்மாறு.
(2) TIME குறை, DISTANCE அதிக, SHIELDING (ஈயம்/concrete) / minimise TIME, maximise DISTANCE, use SHIELDING (lead/concrete)
சரி.
(3) மட்டும் கையுறை
போதாது.
(4) அதிக மாதிரி
எதிர்மாறு.
(5) மட்டும் கண்ணாடி
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Time-distance-shielding (TDS): வெளிக்காப்பு நேரம் குறைக்க; தீவிரம் ∝ 1/r² (inverse-square) → தூரம் கூட்ட; γ-க்கு ஈயம், β-க்கு plastic/Al, α-க்கு உடை. அளவீடு: dosimeter, Geiger counter.
Q61 / 100
★★★★★
நிறை-ஆற்றல் சமமாதல் (mass-energy equivalence)?
(1) E = mv
அலகு.
(2) E = mc²
சரி — ஐன்ஸ்டீன்.
(3) E = ½mc²
½ எங்கிருந்து?
(4) E = m/c²
அலகு.
(5) E = m+c
கூட்டல்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E = mc² (c = 3×10⁸ m/s). சிறு m பெரிய E-ஆக மாறும். 1 u = 931 MeV. அணு அளவிலான சிதைவில் ~MeV ஆற்றல் வெளியேறும்.
Q62 / 100
★★★★★
நிறை குறைவு (mass defect) Δm?
(1) Z·m_p − N·m_n
தவறு வரிசை.
(2) கருவின் நிறை − (புரோத்தான்கள் + நியூட்ரான்களின் சம தனியான நிறை); எப்போதும் நேர் / nucleus mass − sum of free p,n masses; positive
சரி.
(3) கருவின் நிறை மட்டும்
போதாது.
(4) m_e
இல்லை.
(5) அதிகம்
அழித்தியம்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Δm = (Z·m_p + N·m_n) − m_nucleus > 0. காணாமல் போன நிறை = கருவின் பிணைப்பு ஆற்றலாக மாறியது (E = Δmc²).
Q63 / 100
★★★★★
பிணைப்பு ஆற்றல் (binding energy) E_B?
(1) ΔE = Δm·c²
சரி.
(2) ΔE = Δm/c
அலகு.
(3) ΔE = m+E
கூட்டல்.
(4) ΔE = mc
அலகு.
(5) கணக்கிட முடியாது
கணக்கிடலாம்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E_B = Δm·c² = ஒரு கருவை அதன் நிறுத்தினை nucleon-களாகப் பிரிக்க தேவையான ஆற்றல். அதிக E_B = அதிக நிலைப்புத்தன்மை. ஒரு nucleon-க்கு E_B/A 8.8 MeV (இரும்பு-56-இல் உச்சம்).
Q64 / 100
★★★★★
E_B/A vs A வளைவின் உச்சம்?
(1) Hydrogen (A=1)
மிக சிறிது.
(2) Iron (A≈56)
சரி — ≈8.8 MeV.
(3) Uranium (A=238)
குறை.
(4) Carbon (A=12)
மிதம்.
(5) Lead (A=207)
குறை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E_B/A இரும்பு-56 (Fe-56)-இல் உச்சம் ~8.8 MeV → மிக நிலையான கரு. சிறிய A → fusion → Fe அளவை நோக்கி ஆற்றல் வெளியீடு. பெரிய A → fission → Fe அளவை நோக்கி → ஆற்றல் வெளியீடு. இரண்டும் சாத்தியம் ஆனால் வெவ்வேறு வகை.
Q65 / 100
★★★★★
அணு பிளவு (fission) என்பது?
(1) சிறிய கருக்கள் ஒன்றாகச் சேர்தல் / small nuclei combining
அது fusion.
(2) கனமான கரு (உ-ம். U-235) நியூட்ரான் தாக்கினால் இரு இணை-பகுதிகளாக சிதைய + நியூட்ரான்கள் + ஆற்றல் / heavy nucleus (e.g. U-235) absorbs n and splits into 2 fragments + neutrons + energy
சரி.
(3) போட்டான் வெளியீடு
அல்ல.
(4) α decay மட்டும்
போதாது.
(5) மின்னூட்டம் சேர்த்தல்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): U-235 + n → Ba-141 + Kr-92 + 3n + 200 MeV (சராசரி). வெளியீட்டு நியூட்ரான்கள் அடுத்த U அணுக்களைப் பிளந்து → சங்கிலித் தாக்கம் (chain reaction). அணு உலை (reactor), அணுகுண்டின் (atomic bomb) அடிப்படை.
Q66 / 100
★★★★★
அணு இணைவு (fusion) என்பது?
(1) கனமான கருவின் பிளவு
அது fission.
(2) இரு சிறிய கருக்கள் (H, D, T) சேர்ந்து பெரிய கரு உருவாதல் + ஆற்றல் / small nuclei (H, D, T) combine to form a larger nucleus + energy
சரி.
(3) போட்டான் சேர்த்தல்
இல்லை.
(4) α decay
இல்லை.
(5) புரோத்தான் இழப்பு
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): D + T → He-4 + n + 17.6 MeV (deuterium + tritium → ஹீலியம் + நியூட்ரான்). சூரியனின் ஆற்றலின் மூலம் (p-p chain). மிக அதிக T (≈10⁸ K) தேவை — Coulomb தடையைக் கடக்க → பெரும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட fusion சவால்.
Q67 / 100
★★★★☆
சங்கிலித் தாக்கம் தொடர்வதற்கு (sustained chain reaction)?
(1) ஒவ்வொரு பிளவிலும் சராசரியாக ≥1 நியூட்ரான் அடுத்த பிளவை ஏற்படுத்த வேண்டும் / each fission, on average, must trigger ≥1 further fission
சரி.
(2) நியூட்ரான் இல்லாமல்
நிற்கும்.
(3) γ வெளியீடு
இல்லை.
(4) மட்டும் α
இல்லை.
(5) மட்டும் β
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): k = ஒரு பிளவில் இருந்து அடுத்த பிளவைத் தூண்டும் சராசரி நியூட்ரான்கள் (multiplication factor). k=1 → critical (reactor); k<1 → subcritical (மற்றது); k>1 → supercritical (குண்டு). Control rods k-ஐ சரிசெய்ய.
Q68 / 100
★★★★☆
அணு உலையில் "moderator" பணி?
(1) அணுவைத் தாக்க
அல்ல.
(2) வேகமான நியூட்ரான்களை தாமதப்படுத்த (slow neutrons) — U-235 எளிதாகப் பிளவுபடுத்த / slow fast neutrons → U-235 absorbs better
சரி.
(3) ஆற்றல் வெளியீடு
reactor வெளியீடு.
(4) γ வெளியீடு
போதாது.
(5) γ-ஐ உறிஞ்ச
அது shielding.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பிளவில் வெளிவரும் fast நியூட்ரான்களை (~MeV) thermal (~0.025 eV) என்ற மெதுவான வேகம் வரை குறைக்க graphite, கனநீர் (D₂O) அல்லது சாதாரண நீர் moderator-ஆகப் பயன்படும். மெதுவான நியூட்ரான்கள் U-235-ஆல் எளிதாக உறிஞ்சப்படும்.
Q69 / 100
★★★★☆
அணு உலையில் "control rods" — material & பணி?
(1) ஈயம், shielding
இல்லை.
(2) cadmium/boron — நியூட்ரான்களை உறிஞ்சி k-ஐ கட்டுப்படுத்த / cadmium/boron — absorb neutrons to control k
சரி.
(3) U-235
அது fuel.
(4) ஹீலியம்
இல்லை.
(5) நீர் மட்டும்
அது coolant.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): cadmium அல்லது boron rods நியூட்ரான்-உறிஞ்சிகள். உள்ளே செலுத்தினால் k↓ → reactor மெதுவாக; வெளியே இழுத்தால் k↑ → வேகம். அவசர நிலை: rods விரைவாக கீழ்தள்ளப்பட்டு SCRAM → சிதைவை நிறுத்த.
Q70 / 100
★★★★☆
அணு உலையில் "coolant" பணி?
(1) நியூட்ரான்களை உறிஞ்ச
அது control rod.
(2) reactor-இல் இருந்து வெப்பத்தைக் கடத்திய பின் நீராவியாக்கி turbine-ஐ இயக்க / carry heat from core to drive a steam turbine
சரி.
(3) நியூட்ரான்களை மெதுவாக்க
அது moderator.
(4) sealed
போதாது.
(5) மட்டும் safety
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நீர் (H₂O), கனநீர், அல்லது உருகிய சோடியம் reactor core-இலிருந்து வெப்பத்தைக் கடத்தி heat exchanger வழியே நீராவி உருவாக்கி turbine-மின்னியற்றியை இயக்கி மின்சாரம் உற்பத்தி.
Q71 / 100
★★★★☆
1 அணு U-235 fission-இல் ஆற்றல்?
(1) ≈ 1 eV
அது chemistry.
(2) ≈ 200 MeV
சரி.
(3) ≈ 13.6 eV
அது அணு.
(4) ≈ 1 J
மிக.
(5) ≈ 10 keV
அது X-ray.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): U-235 fission ≈ 200 MeV/நிகழ்வு — 1 g U-235 ≈ 3 ton கல்நிலக்கரிக்குச் சமம். chemistry (eV) vs nuclear (MeV) → 10⁶ மடங்கு வேற்று.
Q72 / 100
★★★★☆
fusion (சூரியனின் ஆற்றல் மூலம்) — பாதைகள்?
(1) CNO cycle மட்டும்
அதிக mass stars.
(2) புரோத்தான்-புரோத்தான் (p-p) chain — 4 புரோத்தான்கள் → He-4 + 26.7 MeV / p-p chain — 4 H → He-4 + 26.7 MeV
சரி.
(3) D-T மட்டும்
reactor.
(4) α decay
இல்லை.
(5) γ வெளியீடு
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): சூரியன் mostly p-p chain (T ≈ 1.5×10⁷ K): 4 p → He + 2 e⁺ + 2 ν + 26.7 MeV. அதிக-mass நட்சத்திரம் CNO cycle. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட reactor fusion D+T → He + n + 17.6 MeV (மிகச் சுலபம்).
Q73 / 100
★★★★☆
fission vs fusion — ஆற்றல் / nucleon?
(1) சமம்
இல்லை.
(2) fusion > fission (per nucleon) / fusion > fission per nucleon
சரி — ~3.5 MeV/n vs ~0.85 MeV/n.
(3) fission >>
இல்லை.
(4) fission மட்டும்
போதாது.
(5) fusion 0
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): D+T → He+n: 17.6 MeV/5 nucleons ≈ 3.5 MeV/n. U-235 fission: 200 MeV/236 ≈ 0.85 MeV/n. Fusion ~4× அதிக ஆற்றல் density; ஆனால் தொழில்நுட்ப ரீதியில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட fusion இன்னும் சவால்.
Q74 / 100
★★★☆☆
fusion-க்கு தேவையான வெப்பநிலை?
(1) 100 K
மிகக் குறை.
(2) 10⁸ K (≈100 MK)
சரி.
(3) 1 K
மிகக் குறை.
(4) 10⁴ K
சூரிய வெளி.
(5) 10⁻⁴ K
மிகக் குறை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): D + T fusion-க்கு ~10⁸ K (சூரியனின் கருவின் வெப்பநிலையை விட அதிகம்! சூரியனில் அதிக அழுத்தம் ஈடுசெய்கிறது). Tokamak/inertial confinement தேவை.
Q75 / 100
★★★☆☆
அணு உலையின் கழிவு (waste) — பெரிய சவால்?
(1) சாதாரண நிலக்கரி கழிவு
இல்லை.
(2) நீண்ட t₁/₂ (1000–10000 ஆண்டுகள்) radioactive கழிவு பாதுகாப்பாக சேமிக்க / long-half-life radioactive waste must be safely stored for 1000s of years
சரி.
(3) மட்டும் ஒளி
போதாது.
(4) மட்டும் வாயு
போதாது.
(5) மட்டும் வெப்பம்
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Fission products (Cs-137, Sr-90 - 30 yr; plutonium 24000 yr). High-level waste-க்கு deep geological storage (cooled, glassified — vitrification). சமூக/அரசியல் சிக்கல்.
Q76 / 100
★★★☆☆
fusion-உடன் (compared with fission) — சுற்றுச்சூழல் நன்மை?
(1) ஒன்றும் இல்லை
உள்ளது.
(2) கழிவு மிகக் குறை (He nucleus harmless), நீண்ட-t₁/₂ radioactive கழிவு இல்லை, சங்கிலித் தாக்கம் இல்லை → ஓடிய பாதுகாப்பு / very little waste (He is harmless), no long-half-life waste, no chain reaction → inherent safety
சரி.
(3) அதிக CO₂
0.
(4) அதிக radiation
மிக சிறிது.
(5) அதிக T தேவை மட்டும்
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Fusion main வெளியீடு: He-4 (nontoxic, nonradioactive). சில neutron activation steel-இல் கட்டிடம் கழிவு (50–100 yr). சிதைவின் இயல்பால் "runaway" சாத்தியமில்லை → ஓடிய பாதுகாப்பு.
Q77 / 100
★★★★☆
Δm = 0.2 u → ஆற்றல் (1 u = 931 MeV)?
(1) 186 MeV
சரி.
(2) 100 MeV
தோராயம்.
(3) 931 MeV
அது 1 u.
(4) 19 MeV
தவறு.
(5) 19 keV
அலகு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): E = Δmc² = 0.2 × 931 = 186 MeV. (1 u = 931.5 MeV/c²; சாதாரண fission-இன் range.)
Q78 / 100
★★★☆☆
critical mass — என்ன?
(1) fuel அதிக நிறை
அல்ல.
(2) sustained chain reaction-க்கான குறைந்தபட்ச fissile material நிறை / minimum fissile mass to sustain a chain reaction
சரி.
(3) reactor வெளியீடு
போதாது.
(4) மட்டும் U-238
U-235.
(5) மிக சிறிய துகள்
அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): குறைந்த நிறையில் நியூட்ரான்கள் வெளியேறி தப்பிச்செல்லும் → chain reaction நிற்கும். critical mass-ஐக் கடந்தால் (U-235 ~ 50 kg sphere, reflector-உடன் குறை) sustained. weapons design அல்லது reactor geometry-இல் கீழ்க்கட்டுப்பாடு.
Q79 / 100
★★★☆☆
1 u-இன் ஆற்றல் சமம் (energy equivalent of 1 u)?
(1) 931 MeV
சரி.
(2) 1 MeV
மிக சிறிது.
(3) 931 keV
மிக சிறிது.
(4) 1 GeV
மிக.
(5) 1 eV
மிகச்சிறிது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): 1 u = 1.66×10⁻²⁷ kg → E = uc² = 1.66×10⁻²⁷×(3×10⁸)² = 1.49×10⁻¹⁰ J = 931 MeV (கூடுதலாக 931.494 MeV). Nuclear ஆற்றல் கணக்கீட்டில் அடிப்படை மாற்றம் — Δm (u) × 931 → MeV.
Q80 / 100
★★★☆☆
fusion-க்கு Coulomb barrier என்ன?
(1) நியூட்ரான் ஈர்ப்பு
இல்லை.
(2) நேர் கருக்களுக்கு இடையேயான electrostatic விலக்கம் — மெய்வேறு ஆற்றலில் கடக்க / electrostatic repulsion between positive nuclei — needs high energy to overcome
சரி.
(3) γ வெளியீடு
போதாது.
(4) மட்டும் β
போதாது.
(5) தற்செயல்
அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Fusion-இல் இரு + கருக்கள் (D, T) Coulomb (1/4πε₀) விலக்கத்தை கடந்து nuclear strong force range (~1 fm) வரை நெருங்க வேண்டும். quantum tunnelling சிறிது உதவினாலும் T ≈10⁸ K தேவை.
Q81 / 100
★★★★★
X-கதிர் என்பது?
(1) α துகள்
இல்லை.
(2) அதிக ஆற்றல் EM போட்டான்கள் (λ ≈ 0.01–10 nm) / high-energy EM photons (λ ≈ 0.01–10 nm)
சரி.
(3) நியூட்ரான்
இல்லை.
(4) ஒலி
அலை வேறு.
(5) மட்டும் radio
நீண்ட λ.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): X-கதிர்கள் = அதிக f, குறை λ EM அலைகள் — UV-க்கும் γ-க்கும் இடைப்பட்டது. கண்டறிந்தவர் Röntgen 1895.
Q82 / 100
★★★★★
X-கதிர் குழாயில் (X-ray tube) X-கதிர்கள் எவ்வாறு உருவாகின்றன?
(1) தற்செயல்
இல்லை.
(2) வெப்பமான cathode-இல் இருந்து வெளியேறும் இலத்திரன்கள் high V-ஆல் முடுக்கப்பட்டு உலோக target-ஐ தாக்கும் / electrons from a hot cathode, accelerated by high V, hit a metal target
சரி.
(3) மட்டும் γ decay
அது nuclear.
(4) LED-ஆல்
அல்ல.
(5) மட்டும் ஒளி
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வெப்பமான tungsten filament thermionic emission → cathode→ anode (V ~ 50-150 kV); high-energy இலத்திரன்கள் tungsten target-இல் திடீரென நின்று Bremsstrahlung (braking radiation) → continuous X-ray + சில characteristic கோடுகள் (target atom-இன் inner shell மாற்றத்தால்).
Q83 / 100
★★★★★
X-கதிர் குழாயில் accelerating voltage V கூட்டப்பட்டால்?
(1) λ_max கூடும்
எதிர்மாறு.
(2) λ_min குறையும் (E = eV → λ_min = hc/eV) / λ_min decreases (E = eV → λ_min = hc/eV)
சரி.
(3) λ மாறாது
மாறும்.
(4) tube வெடிக்கும்
போதாது.
(5) மட்டும் characteristic λ-கள்
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஒரு இலத்திரனின் KE = eV; அதனை முழுவதுமாக ஒரு X-photon ஆகவே மாற்றினால் f_max = eV/h, அதனால் λ_min = hc/(eV). V கூட → λ_min குறை → அதிக ஊடுருவம்.
Q84 / 100
★★★★★
X-கதிர் குழாயில் mA (tube current) கூட்டப்பட்டால்?
(1) λ_min குறையும்
அது V.
(2) X-கதிர் தீவிரம் கூடும் (அதிக photon எண்/வினாடி); λ ஸ்பெக்ட்ரம் மாறாது / X-ray intensity increases (more photons/s); spectrum shape unchanged
சரி.
(3) γ-ஆக மாறும்
இல்லை.
(4) tube வெடிக்கும்
போதாது.
(5) நிற்காது
மாறும்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): mA = cathode-இலிருந்து வெளியேறும் இலத்திரன்களின் வீதம் = X-photon-களின் வீதம் = தீவிரம். V (λ_min/penetration) & mA (intensity/contrast) தனித்தனியாகக் கட்டுப்படுத்த — medical X-ray-இல் முக்கியம்.
Q85 / 100
★★★★☆
X-கதிர் spectrum-இல் continuous பகுதியின் காரணம்?
(1) atom-இன் shell transition
அது characteristic.
(2) Bremsstrahlung (இலத்திரன் target-இல் முடுக்கம் இழப்பால் EM வெளியீடு) / Bremsstrahlung (electrons decelerating in target emit EM)
சரி.
(3) γ decay
இல்லை.
(4) LED
இல்லை.
(5) போட்டான்-இலத்திரன்
அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Bremsstrahlung (braking radiation): muyaki இலத்திரன்கள் atom-களின் Coulomb புலத்தில் முடுக்கம் இழக்கும்போது EM photon வெளியீடு — பல வெவ்வேறு ஆற்றல்கள் → continuous spectrum (λ ≥ λ_min). λ_min = hc/(eV) — cutoff.
Q86 / 100
★★★★☆
X-கதிர் spectrum-இல் characteristic கோடுகளின் காரணம்?
(1) Bremsstrahlung
continuous.
(2) target அணுவின் inner-shell (K, L) இலத்திரன் mass: உள் hole-க்கு வெளி இலத்திரன் வீழும்போது வெளியீடு / inner-shell (K, L) vacancy filled by an outer electron → photon
சரி.
(3) γ decay
இல்லை.
(4) LED
இல்லை.
(5) போட்டான்-இலத்திரன்
அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Incoming இலத்திரன் target atom-இன் K-shell இலத்திரனை வெளியேற்றினால் hole; L→K வீழ்ச்சி → K_α photon; M→K → K_β. ஒவ்வொரு target element-உக்கும் characteristic frequency (Moseley's law).
Q87 / 100
★★★★☆
V = 50 kV-இல் λ_min?
(1) 0.025 nm
சரி — hc/eV.
(2) 2.5 nm
UV.
(3) 0.25 nm
soft X.
(4) 25 nm
UV.
(5) 25 pm
வேறு வடிவம்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): λ_min = hc/(eV) = 1240 eV·nm/50000 eV = 0.0248 nm ≈ 0.025 nm = 25 pm. (குறிப்பு: 25 pm = 0.025 nm ✓.)
Q88 / 100
★★★★☆
X-கதிர்களின் முக்கிய மருத்துவப் பயன்?
(1) MRI
அது magnetic.
(2) radiograph & CT-scan: எலும்பு/உள்-உறுப்பு படம் / radiograph & CT — bone/internal-organ imaging
சரி.
(3) LED
அல்ல.
(4) மட்டும் therapy
மட்டும் அல்ல.
(5) MRI
magnetic.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): X-கதிர் (50-150 kV) எலும்பு (Ca, அதிக Z, அதிக உறிஞ்சல்) vs மென்-திசு (குறை Z) வேறுபாட்டை contrast-ஆகக் காட்டும். Radiograph (plain film), fluoroscopy (real-time), CT (3D), mammography, angiography (contrast medium). கதிர் dose கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.
Q89 / 100
★★★★☆
X-கதிர் diffraction-இன் பயன்?
(1) mass spec
அல்ல.
(2) கிரிஸ்டலின் atom-களின் ஏற்பாட்டை அறிய (Bragg's law) / determine atomic arrangement in crystals (Bragg's law)
சரி.
(3) medical imaging மட்டும்
போதாது.
(4) EOG
EEG.
(5) நிறை அளவீடு
அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): X-கதிர் λ ~ atom இடைவெளி (Å) → கிரிஸ்டலில் diffraction → Bragg: 2d sinθ = nλ. பயன்: உப்பு/உலோக நிலைகள், DNA structure (Franklin/Watson-Crick), மருந்து வளர்ச்சி, semiconductor தயாரிப்பு.
Q90 / 100
★★★★☆
Bragg's law?
(1) nλ = 2d sinθ
சரி.
(2) nλ = d sinθ
போதாது.
(3) nλ = 2d cosθ
sin அல்ல cos.
(4) nλ = d cosθ
அப்படியில்லை.
(5) nλ = d/sinθ
தலைகீழ்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Bragg: அடுத்தடுத்த atom layers (இடைவெளி d) X-கதிர் reflection — பாதை வேறுபாடு 2d sinθ (θ = glancing angle). Constructive interference (பிரகாசமான கோடு): 2d sinθ = nλ. அலைநீளம் (λ) தெரிந்தால் d-ஐ காணலாம் & vice versa.
Q91 / 100
★★★★☆
hard X-rays vs soft X-rays — வேறுபாடு?
(1) சமம்
இல்லை.
(2) hard = அதிக ஆற்றல் (குறை λ, அதிக ஊடுருவம், radiology); soft = குறை ஆற்றல் (குறை ஊடுருவம், ஆராய்ச்சி/மட்டும் மென்-திசு) / hard = high energy (short λ, more penetrating, radiology); soft = low energy (less penetrating, research/soft tissue)
சரி.
(3) γ அல்ல
போதாது.
(4) MRI
MRI வேறு.
(5) LED
LED வேறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Hard X-ray (high V > 100 kV) — அதிக ஊடுருவம் — CT, dense tissue. Soft X-ray (low V, ~10–50 kV) — குறை ஊடுருவம் — mammography, microscopy.
Q92 / 100
★★★★☆
X-கதிர் & γ-கதிர் — இரண்டும் EM, அவற்றை எவ்வாறு வேறுபடுத்துவது?
(1) அலைவெண் வேறுபாடு
λ overlap.
(2) மூலத்தின் வேறுபாடு: X-கதிர் = atom-electron transitions (இலத்திரன் தாக்கம்); γ = atomic nucleus (சிதைவு, fission) / source differs: X-ray = atomic electrons; γ = atomic nucleus
சரி.
(3) அலை வெவ்வேறு
அப்படி இல்லை.
(4) மட்டும் γ photon
போதாது.
(5) γ X அலை இல்லை
இரண்டும் EM.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): EM spectrum-இல் λ overlap (~10⁻¹¹ m): வேறுபாடு மூலத்தில். X-கதிர் = atom-இலத்திரன் transitions/Bremsstrahlung (tube). γ = nucleus சிதைவு (radioactivity). சில γ X-கதிரை விட குறை ஆற்றல், சில X-கதிர் γ-ஐ விட அதிகம் — overlap.
Q93 / 100
★★★☆☆
X-கதிர் safety — அடிப்படை?
(1) நிற்க
போதாது.
(2) TIME குறை, DISTANCE அதிக, SHIELDING (ஈயம், concrete) / TDS: minimise time, maximise distance, use shielding
சரி.
(3) γ-ஐ நாட
போதாது.
(4) மட்டும் கையுறை
போதாது.
(5) கருவி எடுத்துச்செல்
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): TDS: time குறை, distance அதிக (∝ 1/r²), ஈயம் apron, ஈய-கண்ணாடி, ஈய-stone சுவர். dose monitoring (dosimeter), மருத்துவ ALARA (as low as reasonably achievable). கருப்பை-இலத்திரன் dose limits.
Q94 / 100
★★★☆☆
CT-scan vs ordinary X-ray?
(1) சமம்
இல்லை.
(2) CT = வெவ்வேறு கோணங்களில் பல X-கதிர் காட்சிகளை எடுத்து கணினியால் 3D படம் கட்டியெடுக்கிறது / CT = many X-ray views from different angles, computer reconstructs 3D image
சரி.
(3) MRI
MRI வேறு.
(4) மட்டும் ஒளி
அல்ல.
(5) sound
ultrasound.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): CT (computed tomography): X-ray tube நோயாளியைச் சுற்றிச் சுழன்று பல projections (slices)-ஐ கேள்தைக் கொள்ள, கணினி filtered back-projection-ஆல் cross-sectional 3D படம் கட்டியெடுக்கிறது. dose அதிகம் (~10-100x plain X-ray).
Q95 / 100
★★★☆☆
மருத்துவ X-கதிர் படத்தில் "contrast"-ஐ எது தீர்மானிக்கிறது?
(1) ஆற்றலின் வேறுபாடு
போதாது.
(2) வெவ்வேறு திசுக்களின் வெவ்வேறு linear attenuation coefficient μ (Z-உடன் கூடுகிறது); எலும்பு (Ca, Z=20) >> மென்-திசு (C, H, O) / different μ of tissues (rises with Z); bone (Ca, Z=20) >> soft tissue
சரி.
(3) மட்டும் வெப்பம்
அல்ல.
(4) கருவியின் தீவிரம்
intensity → exposure.
(5) மட்டும் V
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): I = I₀ e⁻μx; μ Z³-உடன் வேகமாகக் கூடும். எலும்பு (Ca) → அதிகம் உறிஞ்சும் (வெள்ளை); soft tissue (~water) → குறை உறிஞ்சல் (கருப்பு). Iodine, barium contrast media — பெரிய Z → வாஸ்குலர்/GI imaging.
Q96 / 100
★★★☆☆
X-கதிர் & visible ஒளி — ஏன் X-கதிர் வழியே செல்லும், ஒளி வழியே செல்லாது?
(1) X அலை அல்ல
EM.
(2) அதிக f → photon ஆற்றல் அதிகம் → atomic electrons-உடன் பெரும்பாலான photon மோதலின்றி கடக்கும்; visible ஒளி atomic transitions-ஆல் மொத்தம் உறிஞ்சப்படுகிறது / higher f → photon energy >> typical atomic binding → most pass; visible matches atomic transitions & is absorbed
சரி.
(3) மட்டும் தீவிரம்
போதாது.
(4) மட்டும் shadow
போதாது.
(5) கருப்பு-வெள்ளை
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): X-photon ஆற்றல் (~10-100 keV) ≫ atomic transition (~eV) என்பதால் transitions-உடன் "மோதலின்றி" வழியே செல்லும். அதேசமயம் photoelectric absorption (Z³-உடன்) எலும்பில் பெரியது — contrast. Visible photons (eV) atomic transitions-உடன் resonance → முழுமையாக உறிஞ்சப்படுகிறது.
Q97 / 100
★★★☆☆
Crystal-இல் Bragg diffraction d = 0.2 nm, λ = 0.1 nm, n=1. θ?
(1) 14.5°
சரி — sinθ=λ/(2d)=0.25.
(2) 30°
அதிக.
(3) 60°
அதிக.
(4) 45°
அதிக.
(5) 75°
அதிக.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): 2d sinθ = nλ → sinθ = nλ/(2d) = 0.1/0.4 = 0.25 → θ = arcsin(0.25) ≈ 14.5°.
Q98 / 100
★★★☆☆
V கொண்ட X-கதிர் tube-இல் photon-களின் அதிகபட்ச ஆற்றல்?
(1) eV
சரி.
(2) ½eV
½ எங்கிருந்து?
(3) 2eV
அதிகம்.
(4) eV/2
போதாது.
(5) eV²
அலகு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): KE = eV (potential difference இலத்திரனின் KE-ஆக); அதனை முழுவதும் ஒரே photon-ஆகவே மாற்றினால் E_max = eV → f_max = eV/h. சில photon-கள் குறைவாக (Bremsstrahlung continuum).
Q99 / 100
★★★☆☆
Röntgen X-கதிரைக் கண்டறிந்த ஆண்டு?
(1) 1895
சரி.
(2) 1905
அது photoelectric.
(3) 1856
வேறு.
(4) 1923
Compton.
(5) 1801
Young.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Wilhelm Röntgen 1895 cathode ray tube-உடன் வேலை செய்யும்போது தற்செயலாக கண்டறிந்தார்; "X" = அறியாத கதிர். Nobel Prize 1901 (முதல் physics Nobel).
Q100 / 100
★★★☆☆
X-கதிர் ஒரு பொருளில் ஊடுருவல் ∝?
(1) λ அல்ல
உண்டு.
(2) அதிக E (குறை λ) → அதிக ஊடுருவம்; அதிக Z & ρ → குறை ஊடுருவம் / higher E → more penetration; higher Z & ρ → less penetration
சரி.
(3) மட்டும் தீவிரம்
போதாது.
(4) மட்டும் mass
போதாது.
(5) மட்டும் coolant
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): I = I₀ e⁻μx; μ ≈ k·Z³·ρ/E³ (photoelectric range). எனவே ஈயம் (Z=82) γ-shielding-க்கு சிறந்தது; X-கதிர் CT-இல் high-V (hard) penetration அதிகம்.