Units & Measurements

Units

Basic physical quantities

 

length	meter	m
mass	kilogram	kg
time	second	s
temperature	Kelvin	K
Luminous intensity	Candela	cd
Current	Ampere	A
Plane Angle	Radian	rad
Solid angle	Steradian	sr

Derived physical quantities

 

Force	Newton (N)
Pressure	Pascal (Pa)
Energy	Joule (J)
Frequency	Hertz (Hz)
Electric charge	Coulomb ( C)
Electromotive force	Volt (V)
Electrical resistance	Ohm ()
Electrical conductance	Siemens (S)
Electrical Flux	Henry (H)
Capacity	Farad (F)
Magnetic flux	Weber
Magnetic flux density	Tesla (T)

 

 

//////

Measurement

Measurement have a value and a unit.

 

Least count

Smallest possible accurate reading that could be obtained from scale of a measuring instrument is called the least count of the measuring instrument.

 

Systematic errors

Results from faulty measuring instruments, like slowly running stop watches, incorrectly calibrated instruments, instruments with zero errors. These are predictable & are typically constant or proportional to the true value.

Ex - Zero Error - Zero error is defined as the condition where a measuring instrument registers a reading when there should not be any reading.

-How to eliminate

1. Calibration of instruments, apparatus and making necessary corrections

2. Checking for zero error before taking readings

 

Random errors

Value depends on the observer who use instrument. To eliminate this error few readings are taken and mean value is obtained.

 

Fractional error

 

 

Percentage error

·          Least count is the smallest possible measurement that could be obtained with accuracy from a measuring instrument.

·          Accuracy of a measurement is considered to be sufficient if percentage error is less than or equal to 1%.

 

 

 

Vernier principle

 

In a Vernier scale,

Least count (L)

Value of a main scale unit (M)

Value of a Vernier scale unit (V)

 

 

Screw principle

In an instrument using screw principle,

Least count (L)

Pitch of the screw (p)

Divisions on the circular scale (n)

 

.END.

 

 

Lesson 2.1 Competency level 11.3: Inquires about wave-particle duality

 Wave particle duality

 Einstein's explanation on photo electric effect directed scientific approaches about waves to a new directions.Some scientists came up with the idea that, if waves could act as particles, it must be possible for even particles to act as waves. With this idea scientist De Broglie proposed a new equation relating momentum and wavelength.

 

For a particle is having a momentum (P)

 

Wavelength ( λ ) = Plank's constant (h) / Momentum (P)

λ = h / P

Value of this wavelength (λ) is called de Broblie wavelength 

Check your knowledge 

 

Electron diffraction

 De Broglie formulated his hypothesis in 1924. It stated that particles too behave as waves. This was confirmed for electrons three years later by the scientists Lester and Clinton. In their experiments they observed diffraction of a fast beam of electrons after passing through a thin gold foil. They observe changing of diffraction pattern when speed of the electrons were changed. With the readings taken with these diffraction patterns they were able to find debroglie wavelength practically. After studying of electron diffraction patterns scientists accepted that both waves and particles could show dual behavior. This is called wave particle duality.

 

Electron microscope.

 

Image source 

 

Resolving power of a microscope is limited by the wavelength of light. Wavelength of visible greenlight is 0.55µ while wavelength of an electron beam used in electron microscope is 0.000005µ. This makes sense that instead of visible light using a wave of electrons gives more resolution power . Electron microscope was designed based on this concept.

An electron gun emits electrons, these electrons were accelerated to a desired velocity by an electric field. This velocity is calculated to match the desired wavelength of electron beam. 

Then electron beam is passed through a thin section of specimen, 

After getting passed through specimen electron beam is magnified by magnetic fields in lenses. 

Finally magnified beam is incident on a fluorescent screen, where electron beam produces a magnified image of specimen. 

This whole procedure occurs in transmission electron microscope. The same concept is applied in scanning electron microscope also, but here the electrons do not pass through specimen instead get reflected back from specimen 

Image source

 

Congratulations you have just completed all learning outcomes of this lesson as expected in teacher's guide.👌💗 2/7 th of unit Matter and Radiation is covered.

 

• gives evidence about the wave nature of matter.✔️
• accepts that any particle of a specific momentum has an associated wavelength called the de Broglie wavelength.✔️
• applies de Broglie hypothesis for the determination of the de Broglie wavelength of matter waves associated with a moving particle. ✔️
• explains the principle of electron microscope✔️

ප්‍රස්තාර

 දත්ත ඇතුල් කරමින් පවතියි. 2020/8/25 දින වන විට සියලු දත්ත ඇතුලත් කොට අවසන් කරනු ඇත. සිදුවූ අපහසුතාවය පිලිබද අප බෙහෙවින් කනගාටු වන්නෙමු. 😍

රැදී සිටින්න අප සමගම.! 💗

පදාර්තය හා විකිරණය ඒකකයෙහි ඉගැන්වෙන සමීකරණ

    යම්දෙයක් මතකයෙහි තබාගැනීමට පහසුම ක්‍රමය නම් එය නිරන්තර භාවිතයට එක්කරගැනීමයි. මෙම සටහනේ දැක්වෙන සමීකරණ ප්‍රශ්න වලට පිළිතුරු සැපයීමට නිරන්තර යෝදාගනිමින් සිද්ධාන්ත පිළිබද මනා අවබෝදයක් ලබාගනු ඇතැයි අප විශ්වාස කරමු. 

1) කෘෂ්ණ වස්තු විකිරණය

 පරිපුර්ණ කෘෂ්ණ වස්තුවකින් තාප විකිරණ විමෝචනය කරන සිඝ්‍රතාවය (P,ක්ෂමතාව), වස්තුවේ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය (T), හා සම්පුර්ණ පෘෂ්ඨිය වර්ගඵලය (A) වන විට. (σ ) ස්ටෙෆාන් නියතය- 5.67 x 10 ^-8 Wm ^-2K ^-4

එහෙත් මෙම සමීකරණය සැබෑ වස්තුන්ට ආදේශ  කිරීමේදී, පෘෂ්ඨිය ස්වභාවය හා වර්ණය මත රදාපවතින (ඒ)- පෘෂ්ඨිය විමොචකතාව නම්  නියතයක් ද සමීකරණයට එක්කරයි. පරිපුර්ණ කෘෂ්ණ වස්තු සදහා මෙම නියතයෙහි අගය 1 කි.

 

පරිසරයේ පවතින වස්තු පරිසරය තුලින් තාපය උරාගැනීම හා පරිසරයට තාපය විමෝචනය සිදුකරයි. මෙයින් ප්‍රමුකව සිදුවන ක්‍රියාවලිය මත සමස්තයක් ලෙස වස්තුවෙන් තාපය පිටවීම හෝ උරාගැනීම සිදුකර ඇතිද යන්න තීරණය වේ. (T) නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වයක ඇති වස්තුවක් (T0)නිරපේක්ෂ පරිසරයක් පවතින විට, වස්තුව මගින් තාප විකිරණ පිටකිරීමේ සඵල සීග්රතාව (P).

2) ප්‍රකාශ විද්‍යුත් ආචරණය.

 

සංක්යාතය (f) වන ආලෝක කිරණයක එක් කොන්ටමයක ශක්තිය(E). (h)-ප්ලාන්ක් නියතය
(6.62607004 × 10^-34 m² kg / s)

 

 

ලෝහ පෘෂ්ඨයක් මතට සංක්යාතය, දෙහලීය සංක්යාතයට ඉහල  (f) ,සන්ක්යාතයකින් යුතු ආලෝක කදම්බයක් පතිත වූ විට, මුදාහැරෙන ඉලෙක්ට්‍රෝන වල චාලක ශක්තිය (KE) හා ලෝහයේ කාර්ය ශ්‍රිතය (Φ) වන විට. 

Φ- කාර්ය ශ්‍රිතය, h -ප්ලාන්ක් නියතය, f0 -දෙහලීය සංක්යාතය,

නැවතුම් විභවය (Vs), ඉලෙක්ට්‍රෝනයක ආරෝපණය (e) හා විමෝචනය වන ඉලෙක්ට්‍රෝනයක චාලක ශක්තිය (KE) වන විට.

3) තරංග අංශු ද්වේතය.

(p)ගම්‍යතාවය ,(λ) ඩී බ්රොග්ලී,(h)ප්ලාන්ක් නියතය.

4) විකිරණශිලිතාව

A-  සක්‍රීයතාව

λ - ක්ශය නියතය

N - (t)කාලයක් අවසානයේ ඉතිරිව ඇති අස්ථායී න්‍යෂ්ටි ගනන.

N0 -ආරම්භයේ පැවති අස්ථාය න්‍යෂ්ටි ගනන.

e - ඝාතීය නියතය.

 T1/2 - අර්ධ ආයුකාලය