A curved surface APB of radius of curvature 10\,cm separates air (n₁ = 1) and a transparent material (n₂ = 4/3). A point object O is placed in air on the principal axis of the surface 20\,cm from the pole P. The surface is concave towards the rarer medium (center of curvature lies in air, R = -10\,cm). The distance of the image of O from P will be . / 10\,cm वक्रता त्रिज्या का एक वक्र पृष्ठ APB वायु (n₁ = 1) और एक पारदर्शी पदार्थ (n₂ = 4/3) को पृथक करता है। एक बिंदु वस्तु O को वायु में पृष्ठ के मुख्य अक्ष पर P से 20\,cm की दूरी पर रखा जाता है। पृष्ठ विरल माध्यम की ओर अवतल है (R = -10\,cm)। P से O के प्रतिबिंब की दूरी होगी।

16\,cm left of P in air / वायु में P से 16\,cm बाईं ओर

16\,cm right of P in material / माध्यम में P से 16\,cm दाईं ओर

20\,cm right of P in material / माध्यम में P से 20\,cm दाईं ओर

20\,cm left of P in air / वायु में P से 20\,cm बाईं ओर

A curved surface APB of radius of curvature 10\,cm separates air (n₁ = 1) and a transparent material (n₂ = 4/3). A point object O is placed in air on the principal axis of the surface 20\,cm from the pole P. The surface is concave towards the rarer medium (center of curvature lies in air, R = -10\,cm). The distance of the image of O from P will be . / 10\,cm वक्रता त्रिज्या का एक वक्र पृष्ठ APB वायु (n₁ = 1) और एक पारदर्शी पदार्थ (n₂ = 4/3) को पृथक करता है। एक बिंदु वस्तु O को वायु में पृष्ठ के मुख्य अक्ष पर P से 20\,cm की दूरी पर रखा जाता है। पृष्ठ विरल माध्यम की ओर अवतल है (R = -10\,cm)। P से O के प्रतिबिंब की दूरी होगी।

(1) 16\,cm left of P in air / वायु में P से 16\,cm बाईं ओर Explanation (English): The formula for refraction at a spherical surface separating medium 1 (n₁ = 1) and medium 2 (n₂ = 4/3) is: (n₂/v) - (n₁/u) = (n₂ - n₁/R) According to Cartesian sign conventions: 1. Object distance u = -20\,cm 2. Radius of curvature R = -10\,cm (center of curvature on the incident light side) 3. Refractive indices: n₁ = 1 (air) and n₂ = 4/3 Substituting these values: (4/3/v) - (1/-20) = (4/3 - 1/-10) (4/3v) + (1/20) = (1/3/-10) = -(1/30) (4/3v) = -(1/30) - (1/20) = (-2 - 3/60) = -(5/60) = -(1/12) (1/v) = -(3/4) × (1/12) = -(1/16) v = -16\,cm The negative sign indicates a virtual image formed 16\,cm to the left of P (in air). Hence, option 1 is the correct answer. व्याख्या (हिंदी): गोलीय अपवर्तक पृष्ठ के सूत्र के अनुसार: (n₂/v) - (n₁/u) = (n₂ - n₁/R) चिह्न परिपाटी के अनुसार: u = -20\,cm, R = -10\,cm, n₁ = 1, n₂ = 4/3 मान रखने पर: (4/3v) - (1/-20) = (4/3 - 1/-10) (4/3v) + (1/20) = -(1/30) (4/3v) = -(1/30) - (1/20) = -(5/60) = -(1/12) v = -16\,cm ऋणात्मक चिह्न यह दर्शाता है कि आभासी प्रतिबिंब ध्रुव P से 16\,cm बाईं ओर (वायु में) बनता है। अतः विकल्प 1 सही उत्तर है।

A curved surface APB of radius of curvature 10\,cm separates air...

All Subjects Electrostatics Current Electricity Magnetic Effects of Current and Magnetism Electromagnetic Induction and Alternating Currents Electromagnetic Waves Optics Dual Nature of Matter and Radiation Atoms and Nuclei Electronic Devices

Q.16

Physics CUET UG 16-05-2024 Shift 3 Set A Paper

MCQ (Single Correct) +5 −1

In an electromagnetic wave, the ratio of energy densities of electric and magnetic fields is ____________.

एक विद्युत-चुंबकीय तरंग में, विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के ऊर्जा घनत्वों का अनुपात ___________ होता है।

$1 : 1$ $1 : 1$ $1 : c$ $1 : c$ $c : 1$ $c : 1$ $1 : c^2$ $1 : c^2$

Q.17

Physics CUET UG 16-05-2024 Shift 3 Set A Paper

MCQ (Single Correct) +5 −1

Of the following, the correct arrangement of electromagnetic spectrum in decreasing order of wavelength is ________________.

निम्नलिखित में से, तरंगदैर्घ्य के घटते क्रम में विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम का सही विन्यास ___________ है।

Radio waves, X-rays, Infrared waves, microwaves, visible waves रेडियो तरंगें, एक्स-किरणें, अवरक्त तरंगें, सूक्ष्म तरंगें, दृश्य प्रकाश तरंगें Infrared waves, microwaves, Radio waves, X-rays, visible waves अवरक्त तरंगें, सूक्ष्म तरंगें, रेडियो तरंगें, एक्स-किरणें, दृश्य प्रकाश तरंगें Radio waves, microwaves, Infrared waves, visible waves, X-rays रेडियो तरंगें, सूक्ष्म तरंगें, अवरक्त तरंगें, दृश्य प्रकाश तरंगें, एक्स-किरणें X-rays, visible waves, Infrared waves, microwaves, Radio waves एक्स-किरणें, दृश्य प्रकाश तरंगें, अवरक्त तरंगें, सूक्ष्म तरंगें, रेडियो तरंगें

Q.18

Physics CUET UG 16-05-2024 Shift 3 Set A Paper

Match the Following +5 −1

Match Electromagnetic waves listed in List-I with Production method/device in List-II:

List-I Electromagnetic waves		List-II Production method/device
A	Microwaves	I	LC oscillator
B	Infrared	II	Magnetron
C	X-rays	III	Vibration of atoms/molecules
D	Radio waves	IV	Bombarding large atomic number metal target with fast moving electrons

Choose the correct answer from the options given below:

सूची-I में सूचीबद्ध विद्युत-चुंबकीय तरंगों को सूची-II में उनके उत्पादन विधि/उपकरण के साथ सुमेलित कीजिए:

सूची-I विद्युत-चुंबकीय तरंगें		सूची-II उत्पादन विधि/उपकरण
A	सूक्ष्म तरंगें (माइक्रोवेव)	I	LC दोलक (LC oscillator)
B	अवरक्त तरंगें	II	मैग्नेट्रॉन (Magnetron)
C	X-किरणें	III	परमाणुओं/अणुओं का कंपन
D	रेडियो तरंगें	IV	तीव्रगामी इलेक्ट्रॉनों से उच्च परमाणु क्रमांक वाले धातु लक्ष्य पर संघट्ट

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:

(A) - (I), (B) - (II), (C) - (III), (D) - (IV) (A) - (I), (B) - (II), (C) - (III), (D) - (IV) (A) - (II), (B) - (III), (C) - (IV), (D) - (I) (A) - (II), (B) - (III), (C) - (IV), (D) - (I) (A) - (II), (B) - (I), (C) - (IV), (D) - (III) (A) - (II), (B) - (I), (C) - (IV), (D) - (III) (A) - (III), (B) - (IV), (C) - (I), (D) - (II) (A) - (III), (B) - (IV), (C) - (I), (D) - (II)

Production mechanisms of different regions of electromagnetic spectrum:

Microwaves: Produced by special vacuum tubes like klystrons, magnetrons, and Gunn diodes $\rightarrow$ (A) matches (II).
Infrared waves: Produced by hot bodies and thermal vibration of atoms and molecules $\rightarrow$ (B) matches (III).
X-rays: Produced when high-energy fast-moving electrons bombard a target of high atomic weight (Coolidge tube) $\rightarrow$ (C) matches (IV).
Radio waves: Produced by the accelerated motion of charges in conducting wires / LC oscillators $\rightarrow$ (D) matches (I).
Correct match: (A) - (II), (B) - (III), (C) - (IV), (D) - (I).

Hence, option 2 is the correct answer.

विद्युत-चुंबकीय तरंगों के स्रोत और उत्पादन विधियाँ:

सूक्ष्म तरंगें (Microwaves): विशेष निर्वात नलिकाओं जैसे मैग्नेट्रॉन, क्लाइस्ट्रॉन द्वारा $\rightarrow$ (A) - (II)
अवरक्त तरंगें (Infrared): गर्म पिंडों तथा परमाणुओं/अणुओं के कंपन द्वारा $\rightarrow$ (B) - (III)
X-किरणें: भारी धातु लक्ष्य पर तीव्र इलेक्ट्रॉनों की बमबारी द्वारा $\rightarrow$ (C) - (IV)
रेडियो तरंगें: LC दोलक परिपथ में त्वरित आवेशों द्वारा $\rightarrow$ (D) - (I)
सही मिलान: (A) - (II), (B) - (III), (C) - (IV), (D) - (I)।

अतः विकल्प 2 सही उत्तर है।

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Q.19

Physics CUET UG 16-05-2024 Shift 3 Set A Paper

MCQ (Single Correct) +5 −1

A curved surface $APB$ of radius of curvature $10\,\text{cm}$ separates air ($n_1 = 1$) and a transparent material ($n_2 = 4/3$). A point object $O$ is placed in air on the principal axis of the surface $20\,\text{cm}$ from the pole $P$. The surface is concave towards the rarer medium (center of curvature lies in air, $R = -10\,\text{cm}$). The distance of the image of $O$ from $P$ will be ____________.

$10\,\text{cm}$ वक्रता त्रिज्या का एक वक्र पृष्ठ $APB$ वायु ($n_1 = 1$) और एक पारदर्शी पदार्थ ($n_2 = 4/3$) को पृथक करता है। एक बिंदु वस्तु $O$ को वायु में पृष्ठ के मुख्य अक्ष पर $P$ से $20\,\text{cm}$ की दूरी पर रखा जाता है। पृष्ठ विरल माध्यम की ओर अवतल है ($R = -10\,\text{cm}$)। $P$ से $O$ के प्रतिबिंब की दूरी ___________ होगी।

$16\,\text{cm}$ left of $P$ in air वायु में $P$ से $16\,\text{cm}$ बाईं ओर $16\,\text{cm}$ right of $P$ in material माध्यम में $P$ से $16\,\text{cm}$ दाईं ओर $20\,\text{cm}$ right of $P$ in material माध्यम में $P$ से $20\,\text{cm}$ दाईं ओर $20\,\text{cm}$ left of $P$ in air वायु में $P$ से $20\,\text{cm}$ बाईं ओर

The formula for refraction at a spherical surface separating medium 1 ($n_1 = 1$) and medium 2 ($n_2 = 4/3$) is:

$$\frac{n_2}{v} - \frac{n_1}{u} = \frac{n_2 - n_1}{R}$$

According to Cartesian sign conventions:

Object distance $u = -20\,\text{cm}$
Radius of curvature $R = -10\,\text{cm}$ (center of curvature on the incident light side)
Refractive indices: $n_1 = 1$ (air) and $n_2 = 4/3$
Substituting these values:
$$\frac{4/3}{v} - \frac{1}{-20} = \frac{4/3 - 1}{-10}$$
$$\frac{4}{3v} + \frac{1}{20} = \frac{1/3}{-10} = -\frac{1}{30}$$
$$\frac{4}{3v} = -\frac{1}{30} - \frac{1}{20} = \frac{-2 - 3}{60} = -\frac{5}{60} = -\frac{1}{12}$$
$$\frac{1}{v} = -\frac{3}{4} \times \frac{1}{12} = -\frac{1}{16} \implies v = -16\,\text{cm}$$
The negative sign indicates a virtual image formed $16\,\text{cm}$ to the left of $P$ (in air).

Hence, option 1 is the correct answer.

गोलीय अपवर्तक पृष्ठ के सूत्र के अनुसार:

$$\frac{n_2}{v} - \frac{n_1}{u} = \frac{n_2 - n_1}{R}$$

चिह्न परिपाटी के अनुसार:
$u = -20\,\text{cm}$, $R = -10\,\text{cm}$, $n_1 = 1$, $n_2 = 4/3$
मान रखने पर:

$$\frac{4}{3v} - \frac{1}{-20} = \frac{4/3 - 1}{-10}$$ $$\frac{4}{3v} + \frac{1}{20} = -\frac{1}{30}$$ $$\frac{4}{3v} = -\frac{1}{30} - \frac{1}{20} = -\frac{5}{60} = -\frac{1}{12}$$ $$v = -16\,\text{cm}$$

ऋणात्मक चिह्न यह दर्शाता है कि आभासी प्रतिबिंब ध्रुव $P$ से $16\,\text{cm}$ बाईं ओर (वायु में) बनता है।

अतः विकल्प 1 सही उत्तर है।

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Q.20

Physics CUET UG 16-05-2024 Shift 3 Set A Paper

MCQ (Single Correct) +5 −1

For fixed values of radii of curvature of a lens, the power of the lens will be _________________.

लेंस की वक्रता त्रिज्याओं के निश्चित मानों के लिए, लेंस की क्षमता __________ होगी।

$P \propto (\mu - 1)$ $P \propto (\mu - 1)$ $P \propto \mu^2$ $P \propto \mu^2$ $P \propto 1/\mu$ $P \propto 1/\mu$ $P \propto \mu^{-2}$ $P \propto \mu^{-2}$