📚 Topic: Light & Optics / ஒளி மற்றும் ஒளியியல்
Date: June 23, 2026 | Subject: General Science — Physics | Exam Focus: TNPSC Group 1, 2, 2A, 4, VAO
🎯 Key Points / முக்கிய குறிப்புகள்
- 1. Speed of Light / ஒளியின் வேகம்: The speed of light in vacuum is 3 × 10⁸ m/s. | வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் 3 × 10⁸ மீ/விநாடி.
- 2. Laws of Reflection / ஒளி எதிரொலிப்பின் விதிகள்: Angle of incidence = Angle of reflection. Incident ray, reflected ray, and normal lie in same plane. | படு கோணம் = எதிரொலிப்பு கோணம். படு கதிர், எதிரொலிப்பு கதிர், செங்குத்து ஒரே தளத்தில்.
- 3. Snell’s Law / ஸ்நெல் விதி: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂. The ratio of sin(angle of incidence) to sin(angle of refraction) is constant. | படு கோணத்தின் sinக்கும் எதிர்வளைவு கோணத்தின் sinக்கும் உள்ள விகிதம் மாறாதது.
- 4. Total Internal Reflection / முழுமையான உள் எதிரொலிப்பு: Occurs when light goes from denser to rarer medium and angle exceeds critical angle. Used in optical fibres. | ஒளி நிர்ணய கோணத்தை தாண்டும்போது நிகழும். ஒளி இழைகளில் பயன்படுகிறது.
- 5. Refractive Index / எதிர்வளைவு குணகம்: n = c/v. Diamond ≈ 2.42 (highest among common solids). | வைரத்தின் குணகம் அதிகம் ≈ 2.42.
- 6. Concave Mirror / குழி ஆடி: Used in torches, vehicle headlights, solar furnaces, dentist mirrors. | பந்தகம், வாகன முன்விளக்கு, சூரிய அடுப்பு, பல்மருத்துவர் ஆடி.
- 7. Convex Mirror / குவி ஆடி: Used as rear-view mirror — wide field of view. Always gives virtual, erect, diminished image. | வாகன பின் காட்சி ஆடி; எப்போதும் மெய்யற்ற, நேர், சிறிய பிம்பம்.
- 8. Convex Lens / குவி லென்ஸ்: Converging lens. Corrects hypermetropia. Used in cameras, microscopes, telescopes. | தூரப் பார்வை சரி செய்யும்; கேமரா, நுண்ணோக்கியில் பயன்படுகிறது.
- 9. Concave Lens / குழி லென்ஸ்: Diverging lens. Corrects myopia (short-sightedness). | அருகில் பார்வை சரி செய்யும்.
- 10. Dispersion / சிதறல்: White light splits into VIBGYOR through a prism. Violet deviates most; Red deviates least. | வெண்ணிற ஒளி VIBGYOR ஆக பிரிகிறது.
- 11. Rainbow / வானவில்: Dispersion of sunlight through water droplets. Red outside, Violet inside in primary rainbow. | சிவப்பு வெளியில், ஊதா உள்ளே.
- 12. Optical Fibre / ஒளி இழை: Works on Total Internal Reflection. Used in communication and endoscopy. | முழுமையான உள் எதிரொலிப்பு கொள்கை; தொலைத்தொடர்பு, மருத்துவத்தில் பயன்.
- 13. Human Eye / மனித கண்: Retina acts as screen. Persistence of vision = 1/16 second. | விழித்திரை திரையாக செயல்படுகிறது. பார்வை நிலைத்திருக்கும் நேரம் 1/16 விநாடி.
- 14. Blue Sky / நீல வானம்: Due to Rayleigh scattering — shorter wavelengths (blue/violet) scatter more. | ரேலே சிதறல் காரணம்.
- 15. Laser / லேசர்: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Used in eye surgery, barcode readers. | கண் அறுவை சிகிச்சை, பார்கோடு வாசிப்பில் பயன்.
📖 Detailed Notes (English)
Nature of Light: Light is electromagnetic radiation travelling in a straight line. It has dual nature — wave (interference, diffraction) and particle (photoelectric effect). Speed in vacuum: 3 × 10⁸ m/s. Visible light wavelength: 400 nm (violet) to 700 nm (red). Frequency remains constant when light changes medium, but speed and wavelength change.
Reflection of Light: Laws: (1) Angle of incidence = Angle of reflection. (2) Incident ray, normal, and reflected ray are coplanar. Plane mirror image: virtual, erect, laterally inverted, same size. Regular reflection = smooth surface; Diffuse reflection = rough surface.
Spherical Mirrors: Concave mirror (converging) — reflecting surface curves inward. Forms real, inverted, magnified images beyond focus; virtual, erect, magnified between pole and focus. Uses: torches, solar cookers, dentist mirrors, vehicle headlights. Convex mirror (diverging) — always gives virtual, erect, diminished image. Larger field of view. Uses: rear-view mirrors, security mirrors. Mirror formula: 1/f = 1/v + 1/u. Magnification m = −v/u.
Refraction of Light: Bending of light as it passes from one medium to another due to change in speed. Snell’s Law: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂. Refractive index n = c/v. Denser medium → bends toward normal, slows down. Rarer medium → bends away from normal, speeds up.
Total Internal Reflection (TIR): When light travels from denser to rarer medium and angle of incidence exceeds critical angle, all light reflects back. Critical angle: Glass ≈ 42°, Water ≈ 49°, Diamond ≈ 24°. Applications: optical fibres (internet, medical endoscopy), mirages in deserts, sparkling of diamonds and gems.
Lenses: Convex lens = converging, thicker at centre, positive power. Uses: magnifying glass, camera, microscope, telescope objective, correcting hypermetropia. Concave lens = diverging, thinner at centre, negative power. Uses: correcting myopia, peephole in doors. Lens formula: 1/f = 1/v − 1/u. Power P = 1/f (metres), unit = Dioptre (D).
Eye Defects: Myopia (short-sightedness): image in front of retina → corrected by concave lens. Hypermetropia (long-sightedness): image behind retina → corrected by convex lens. Presbyopia: age-related, loss of accommodation → bifocal lenses. Astigmatism: uneven corneal curvature → cylindrical lenses.
Dispersion: White light through prism → VIBGYOR spectrum (Violet, Indigo, Blue, Green, Yellow, Orange, Red). Violet has shortest wavelength, maximum deviation. Red has longest wavelength, minimum deviation. Rainbow = natural dispersion + internal reflection in raindrops. Primary rainbow: red outside, violet inside.
📖 தமிழில் விரிவான குறிப்புகள்
ஒளியின் தன்மை: ஒளி மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஒரு வகை. நேர்கோட்டில் பயணிக்கிறது. இரட்டை தன்மை — அலை தன்மை (குறுக்கீடு, விரிவுறல்) மற்றும் துகள் தன்மை (ஒளி மின் விளைவு). வெற்றிடத்தில் வேகம்: 3 × 10⁸ மீ/விநாடி. தெரியும் ஒளி அலை நீளம்: 400 nm (ஊதா) முதல் 700 nm (சிவப்பு). ஊடகம் மாறும்போது அதிர்வெண் மாறாது; வேகமும் அலை நீளமும் மாறும்.
ஒளி எதிரொலிப்பு: விதிகள்: (1) படு கோணம் = எதிரொலிப்பு கோணம். (2) படு கதிர், செங்குத்து, எதிரொலிப்பு கதிர் ஒரே தளத்தில். சமதள ஆடியில் உருவாகும் பிம்பம்: மெய்யற்றது, நேர்மையானது, பக்கவாட்டில் தலைகீழானது, பொருளின் அளவே. மெல்லிய தளம் = சீரான எதிரொலிப்பு; கரடுமுரடான தளம் = சிதரிய எதிரொலிப்பு.
கோள ஆடிகள்: குழி ஆடி — உள்புறம் வளைந்தது. நிஜ, தலைகீழ் பிம்பம் (குவியத்திற்கு அப்பால்); மெய்யற்ற, நேர், பெரிய பிம்பம் (துருவத்திற்கும் குவியத்திற்கும் இடையில்). பயன்: பந்தகம், வாகன முன்விளக்கு, சூரிய அடுப்பு, பல்மருத்துவர். குவி ஆடி — எப்போதும் மெய்யற்ற, நேர், சிறிய பிம்பம். பார்க்கும் கோணம் அதிகம். பயன்: பின் காட்சி ஆடி, கடை பாதுகாப்பு ஆடி. ஆடி சூத்திரம்: 1/f = 1/v + 1/u.
ஒளி எதிர்வளைவு: ஒளி ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொன்றிற்கு செல்லும்போது வளைவது. ஸ்நெல் விதி: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂. அடர்த்தியான ஊடகம் → செங்குத்தை நோக்கி வளைகிறது, மெதுவாகிறது. நேர்ந்திய ஊடகம் → செங்குத்திலிருந்து விலகுகிறது, வேகமாகிறது.
முழுமையான உள் எதிரொலிப்பு (TIR): ஒளி அடர்த்தியான ஊடகத்திலிருந்து நேர்ந்திய ஊடகத்திற்கு செல்லும்போது படு கோணம் நிர்ணய கோணத்தை தாண்டினால் ஒளி முழுமையாக திரும்புகிறது. நிர்ணய கோணம்: கண்ணாடி ≈ 42°, தண்ணீர் ≈ 49°, வைரம் ≈ 24°. பயன்கள்: ஒளி இழை (இணையம், எண்டோஸ்கோப்பி), கானல் நீர், வைர ஒளிர்வு.
லென்ஸ்கள்: குவி லென்ஸ் — நடுவில் தடிமன், ஒளியை ஒன்றுசேர்க்கும், நேர் திறன். பயன்: உருப்பெருக்கி, கேமரா, நுண்ணோக்கி, தூரப் பார்வை திருத்தம். குழி லென்ஸ் — விளிம்பில் தடிமன், ஒளியை பரப்பும், எதிர் திறன். பயன்: அருகில் பார்வை திருத்தம், கதவு துளை. லென்ஸ் சூத்திரம்: 1/f = 1/v − 1/u. திறன் P = 1/f, அலகு = டையோப்டர்.
கண் குறைபாடுகள்: குறுகிய பார்வை (Myopia) → குழி லென்ஸ். தூரப் பார்வை (Hypermetropia) → குவி லென்ஸ். முதுமைப் பார்வை (Presbyopia) → இரு விசை லென்ஸ். நெளிவுத் திரிபு (Astigmatism) → உருளை வடிவ லென்ஸ்.
ஒளி சிதறல்: வெண்ணிற ஒளி பிரிசம் வழியாக → VIBGYOR (ஊதா, நீலச்சாயல், நீலம், பச்சை, மஞ்சள், ஆரஞ்சு, சிவப்பு). ஊதா — குறும் அலை நீளம், அதிக விலகல். சிவப்பு — நீண்ட அலை நீளம், குறைந்த விலகல். வானவில் — மழைத்துளிகளில் சிதறல் + உள் எதிரொலிப்பு. முதன்மை வானவில்: சிவப்பு வெளியில், ஊதா உள்ளே.
❓ Practice MCQs / பயிற்சி வினாக்கள்
Q1. Which mirror is used as a rear-view mirror in vehicles? / வாகனங்களில் பின் காட்சி ஆடியாக எந்த ஆடி பயன்படுகிறது?
(a) Concave / குழி ஆடி (b) Convex / குவி ஆடி (c) Plane / சமதள ஆடி (d) Parabolic / பரவளை ஆடி
✅ Answer: (b) Convex mirror / குவி ஆடி
Q2. Speed of light in vacuum? / வெற்றிடத்தில் ஒளியின் 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
Q3. Myopia is corrected by? / குறுகிய பார்வை எதனால் சரிசெய்யப்படுகிறது?
(a) Convex lens / குவி லென்ஸ் (b) Concave lens / குழி லென்ஸ் (c) Bifocal / இரு விசை லென்ஸ் (d) Cylindrical / உருளை லென்ஸ்
✅ Answer: (b) Concave lens / குழி லென்ஸ்
Q4. Optical fibres work on the principle of? / ஒளி இழைகள் எந்த கொள்கையில் செயல்படுகின்றன?
(a) Reflection (b) Refraction (c) Total internal reflection / முழுமையான உள் எதிரொலிப்பு (d) Diffraction
✅ Answer: (c) Total internal reflection
Q5. In a rainbow, which colour is on the outermost arc? / வானவிலில் வெளிப்புறத்தில் எந்த நிறம்?
(a) Violet / ஊதா (b) Blue / நீலம் (c) Green / பச்சை (d) Red / சிவப்பு
✅ Answer: (d) Red / சிவப்பு
💡 Memory Tips / நினைவாற்றல் குறிப்புகள்
- VIBGYOR: “Violet Is Beautiful, Goes Yellow, Orange, Red” | நிறமாலை வரிசை: ஊ.நீ.நீ.ப.ம.ஆ.சி
- Mirror uses: Concave = Converge = Car headlight (forward beam). Convex = View wide = rear-View mirror. | குழி ஆடி → முன்னோக்கி கதிர். குவி ஆடி → அகலப் பார்வை.
- Lens correction: Myopia = Minus (Concave). Hypermetropia = Help (Convex +). | குறுகிய = குழி (−). தூரப் = குவி (+).
- Diamond critical angle ≈ 24° — smallest among common materials → most TIR → maximum sparkle. | வைரம் — மிகச் சிறிய நிர்ணய கோணம் → அதிக ஒளிர்வு.
- Blue sky: Rayleigh scattering — Blue scatters most (shortest wavelength). Red scatters least (used in danger signals). | நீலம் அதிகம் சிதறுகிறது → வானம் நீலம். சிவப்பு குறைவாக சிதறுகிறது → ஆபத்து சிக்னலில் சிவப்பு.
🔗 Previous Year TNPSC Questions / முந்தைய ஆண்டு வினாக்கள்
- TNPSC Group 2 (2019): “Which phenomenon causes the blue colour of the sky?” — Answer: Rayleigh Scattering (ரேலே சிதறல்).
- TNPSC Group 4 (2021): “Which lens corrects myopia?” — Answer: Concave lens (குழி லென்ஸ்).
- TNPSC VAO (2022): “Concave mirror is used in —?” — Answer: Torches / Searchlights (பந்தகம்).
📅 Athiyaman Team Daily TNPSC Notes — Study daily, succeed in your exam! | தினமும் படித்து வெற்றி பெறுங்கள்! 🎯