📚 Topic: Optics & Light / ஒளியியல் & ஒளி
🎯 Key Points / முக்கிய குறிப்புகள்
- Speed of light in vacuum: 3 × 10⁸ m/s — வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம்: 3 × 10⁸ மீ/வி
- Reflection Laws: Angle of incidence = Angle of reflection (i = r) — படுகோணம் = எதிரொளிப்பு கோணம்
- Refraction: Bending of light passing from one medium to another — அனாவர்த்தனம்: ஊடகம் மாறும்போது ஒளி வளைகிறது
- Snell’s Law: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
- Refractive index: Water 1.33 | Glass 1.5 | Diamond 2.42 — தண்ணீர்: 1.33 | கண்ணாடி: 1.5 | வைரம்: 2.42
- Total Internal Reflection (TIR): Light moves denser to rarer medium; angle greater than critical angle — முழு உட்புற எதிரொளிப்பு
- Critical angle of glass: ~42° — கண்ணாடியின் நிலைக்கோணம்: ~42°
- Dispersion: White light splits into VIBGYOR via prism — வெண்ணிற ஒளி VIBGYOR நிறங்களாக பிரிகிறது
- Convex lens: Converging — camera, magnifying glass, human eye — குவிலென்சு: கேமரா, உருப்பெருக்கி, மனிதக்கண்
- Concave lens: Diverging — corrects myopia — குழிவு லென்சு: குறுகிய பார்வை திருத்தம்
- Concave mirror: Headlights, solar cookers, shaving mirrors — குழிவு கண்ணாடி: வாகன முன்விளக்கு, சூரிய அடுப்பு
- Convex mirror: Rear-view mirrors — குவிவு கண்ணாடி: பின்பக்கப் பார்வைக் கண்ணாடி
- Optical fiber: Works on TIR — internet, medical endoscopy — ஒளி இழை: TIR கொள்கை; இணையம், மருத்துவம்
- Rainbow: Dispersion + TIR inside water droplets — வானவில்: நீர்த்துளிகளில் சிதறல் + TIR
- Eye defects: Myopia = Concave lens | Hypermetropia = Convex lens — குறுகிய பார்வை = குழிவு | தூரப்பார்வை = குவிலென்சு
📖 Detailed Notes (English)
1. Nature of Light
Light is electromagnetic radiation visible to the human eye, traveling at 3 × 10⁸ m/s in vacuum. It shows dual nature: wave (interference, diffraction) and particle/photon (photoelectric effect).
2. Reflection of Light
Laws of Reflection: (1) Angle of incidence = Angle of reflection. (2) Incident ray, normal, and reflected ray lie in the same plane. Regular reflection from smooth surfaces; diffuse reflection from rough surfaces.
Mirror Formula: 1/f = 1/v + 1/u. Magnification m = -v/u.
Concave mirror uses: Vehicle headlights, solar cookers, shaving mirrors, dentist mirrors.
Convex mirror uses: Rear-view mirrors in vehicles — gives wider field of view and erect virtual image.
3. Refraction of Light
Light bends when passing between transparent media of different densities. Snell’s Law: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂. Refractive index n = c/v. Air=1.0, Water=1.33, Glass=1.52, Diamond=2.42. Higher refractive index means more bending.
4. Total Internal Reflection (TIR)
When light travels from denser to rarer medium and angle of incidence exceeds the critical angle, all light is reflected internally — no refraction. Critical angle: sin θ_c = n₂/n₁.
- Optical fibers: Light signals travel by repeated TIR — used in broadband internet, medical endoscopy.
- Diamond brilliance: Refractive index 2.42, critical angle ~24° — multiple TIR creates sparkle.
- Mirage: Hot air layers in deserts create TIR — ground appears as water.
5. Lenses
Convex lens: Thicker in middle, converges rays. Used in cameras, projectors, human eye, magnifying glass.
Concave lens: Thinner in middle, diverges rays. Corrects myopia, used in door peepholes.
Power = 1/f (Dioptres). Convex = positive power; Concave = negative power.
6. Dispersion
White light through a prism splits into VIBGYOR — Violet bends most, Red bends least. Rainbow: sunlight in rain drops undergoes refraction, TIR, and refraction — VIBGYOR. Primary rainbow: red outside, violet inside.
7. Vision Defects
- Myopia: Image in front of retina. Corrected by concave lens.
- Hypermetropia: Image behind retina. Corrected by convex lens.
- Presbyopia: Age-related; corrected by bifocal lens.
- Astigmatism: Irregular cornea; corrected by cylindrical lens.
📖 தமிழில் விரிவான குறிப்புகள்
1. ஒளியின் இயல்பு
ஒளி மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஒரு வடிவம். வெற்றிடத்தில் வேகம் 3 × 10⁸ மீ/வி. இரட்டை இயல்பு உண்டு: அலை (குறுக்கீடு, விலகல்) மற்றும் துகள் (ஒளி மின் விளைவு).
2. ஒளியின் எதிரொளிப்பு
விதிகள்: படுகோணம் = எதிரொளிப்பு கோணம் (i = r). படுகதிர், செங்குத்து, எதிரொளிப்பு கதிர் ஒரே தளத்தில். கண்ணாடி சூத்திரம்: 1/f = 1/v + 1/u.
குழிவு கண்ணாடி: வாகன முன்விளக்கு, சூரிய அடுப்பு, ஷேவிங் கண்ணாடி. குவிவு கண்ணாடி: பின்பக்கப் பார்வைக் கண்ணாடி.
3. அனாவர்த்தனம் (Refraction)
ஒளி ஊடகங்களில் கடக்கும்போது வேகம் மற்றும் திசை மாறும். ஸ்னெல் விதி: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂. குறியீட்டு எண் (n) = c/v. காற்று=1.0, தண்ணீர்=1.33, கண்ணாடி=1.52, வைரம்=2.42.
4. முழு உட்புற எதிரொளிப்பு
அடர் ஊடகத்திலிருந்து விரல் ஊடகத்திற்கு, படுகோணம் நிலைக்கோணத்தை தாண்டினால் ஒளி முழுவதும் உட்புறமாக எதிரொளிக்கப்படும். நிலைக்கோணம்: sin θ_c = n₂/n₁.
- ஒளி இழை: TIR மூலம் ஒளி நீண்ட தூரம் பயணிக்கும். இணையம், மருத்துவ எண்டோஸ்கோப்பி.
- வைரம்: குறியீட்டு எண் 2.42; நிலைக்கோணம் ~24°. பலமுறை TIR ஆகி ஒளிரும்.
- கானல் நீர்: பாலைவனத்தில் சூடான காற்று அடுக்கால் TIR. நிலம் தண்ணீர் போல் தோற்றமளிக்கும்.
5. லென்சுகள்
குவிலென்சு: நடுவில் தடிமன்; ஒளியை குவிக்கும். கேமரா, மனிதக் கண், உருப்பெருக்கி. குழிவு லென்சு: நடுவில் மெல்லியது; ஒளியை சிதறடிக்கும். குறுகிய பார்வை திருத்தம். லென்சின் திறன் = 1/f, அலகு: டயாப்டர்.
6. சிதறல் (Dispersion)
வெண்ணிற ஒளி முக்கோண ஆட்டக்கல்லில் VIBGYOR ஆக பிரிகிறது. ஊதா அதிகமாக, சிவப்பு குறைவாக வளைகிறது. வானவில்: நீர்த்துளிகளில் அனாவர்த்தனம் + TIR + அனாவர்த்தனம். முதன்மை வானவிலில் வெளியே சிவப்பு, உள்ளே ஊதா.
7. பார்வைக் குறைபாடுகள்
- குறுகிய பார்வை (Myopia): படம் முன்னால். குழிவு லென்சு திருத்தம்.
- தூரப்பார்வை (Hypermetropia): படம் பின்னால். குவிலென்சு திருத்தம்.
- முதுமைப் பார்வை (Presbyopia): வயது காரணம். இரட்டை குவியப் பார்வையிலாடு.
- வேறுவிதப் பார்வைக் குறைபாடு (Astigmatism): கார்னியா சீரற்ற வளைவு. உருளை லென்சு.
❓ Practice MCQs / பயிற்சி வினாக்கள்
Q1. Speed of light in vacuum? / வெற்றிடத்தில் ஒளி வேகம்?
a) 3×10⁶ m/s b) 3×10⁸ m/s c) 3×10¹⁰ m/s d) 3×10⁴ m/s
Answer: b) 3×10⁸ m/s
Q2. Rear-view mirror in vehicles? / வாகன பின்பக்கப் பார்வைக் கண்ணாடி?
a) Plane mirror b) Concave mirror c) Convex mirror d) Parabolic mirror
Answer: c) Convex mirror (குவிவு கண்ணாடி)
Q3. Optical fibre works on? / ஒளி இழை எந்த கொள்கையில் செயல்படுகிறது?
a) X-ray b) Total Internal Reflection c) Refraction d) Dispersion
Answer: b) Total Internal Reflection (முழு உட்புற எதிரொளிப்பு)
Q4. Lens for myopia / குறுகிய பார்வைக்கு லென்சு?
a) Convex b) Concave c) Cylindrical d) Bifocal
Answer: b) Concave lens (குழிவு லென்சு)
Q5. Color that bends most through prism / முக்கோண ஆட்டக்கல்லில் அதிகம் வளைவது?
a) Red b) Green c) Violet d) Yellow
Answer: c) Violet (ஊதா)
💡 Memory Tips / நினைவாற்றல் குறிப்புகள்
💡 Tip 1: VIBGYOR — “Very Intelligent Boys Get Yellow Oranges Readily” | தமிழ்: வி.இ.நீ.ப.ம.ஆ.சி
💡 Tip 2: Myopia = Minus/Concave | Hypermetropia = Help/Convex | குறுகிய பார்வை = குழிவு (இரண்டும் ‘கு’!)
💡 Tip 3: Refractive Index — “Always Water Gets Denser” → Air(1.0) → Water(1.33) → Glass(1.5) → Diamond(2.42)
💡 Tip 4: CONvex mirror = CONtrol rear traffic | CONcave mirror = CONcentrate light
💡 Tip 5: TIR Trio — Diamond + Mirage + Optical Fiber | வைரம் + கானல் நீர் + ஒளி இழை = TIR!
🔗 Previous Year Questions / முந்தைய ஆண்டு வினாக்கள்
TNPSC Group II 2019: Rainbow is caused by — Answer: Dispersion + Total Internal Reflection
TNPSC Group IV 2018: Optical fiber principle — Answer: Total Internal Reflection (முழு உட்புற எதிரொளிப்பு)
TNPSC VAO 2021: Mirror in automobile headlights — Answer: Concave mirror (குழிவு கண்ணாடி)
📅 June 13, 2026 | General Science — Physics | Optics & Light / ஒளியியல் | TNPSC Exam Notes
