Electromagnetic Spectrum MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Electromagnetic Spectrum - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर विकल्प 3: A - I, B - II, C - IV, D - III है। 

व्याख्या:

X-किरणें: आवृत्ति परास 10⁶ से 10²¹ Hz है।

सूक्ष्म तरंगें: आवृत्ति परास 10⁹ से 10¹¹ Hz है।

रेडियो तरंगें: आवृत्ति परास 5 x 10⁵ से 10⁹ Hz है।

गामा किरणें (γ-किरणें): आवृत्ति परास 10¹⁸ से 10²² Hz है।

संप्रत्यय:

• विद्युतचुम्बकीय स्पेक्ट्रम: यह विद्युतचुम्बकीय विकिरणों का उनकी आवृत्ति या तरंगदैर्ध्य के अनुसार क्रम है।
  • विद्युतचुम्बकीय स्पेक्ट्रम में आवृत्तियों, तरंगदैर्ध्य और फोटॉन ऊर्जाओं की एक श्रेणी होती है।
  • आमतौर पर, विद्युतचुम्बकीय तरंगें निर्वात में प्रकाश की गति से यात्रा करती हैं।
  • विद्युतचुम्बकीय स्पेक्ट्रम इस प्रकार है:

​

व्याख्या:

संप्रत्यय:

विद्युतचुम्बकीय स्पेक्ट्रम में सभी प्रकार के विद्युतचुम्बकीय विकिरण होते हैं जो उनकी तरंगदैर्ध्य या आवृत्ति के अनुसार व्यवस्थित होते हैं। जैसे-जैसे तरंगदैर्ध्य घटती है, आवृत्ति और ऊर्जा बढ़ती है। सबसे लंबी तरंगदैर्ध्य से सबसे छोटी तरंगदैर्ध्य तक सामान्य क्रम है:

• रेडियो तरंगें
• सूक्ष्म तरंगें
• अवरक्त (IR)
• दृश्य प्रकाश
• पराबैंगनी (UV)
• एक्स-किरणें
• गामा किरणें

व्याख्या:

दिए गए विकल्पों में, घटती तरंगदैर्ध्य के क्रम में विद्युतचुम्बकीय तरंगें हैं:

• रेडियो तरंगें
• सूक्ष्म तरंगें
• अवरक्त तरंगें
• दृश्य प्रकाश
• एक्स-किरणें

यह क्रम तरंगदैर्ध्य में कमी और आवृत्ति में वृद्धि को दर्शाता है।

सही विकल्प (3) है: रेडियो तरंगें > सूक्ष्म तरंगें > अवरक्त > दृश्य > एक्स-किरणें

संप्रत्यय:

दृश्य प्रकाश की आवृत्ति सीमा: दृश्य स्पेक्ट्रम विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का वह भाग है जो मानव आँखों के लिए दिखाई देता है।

• दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम: इसमें लगभग 400 nm से 700 nm के बीच तरंग दैर्ध्य होते हैं।
• आवृत्ति गणना: एक विद्युत चुम्बकीय तरंग की आवृत्ति (f) इस प्रकार दी जाती है:
• सूत्र: f = c / λ
  • c = प्रकाश की गति = 3 x 10⁸ m/s
  • λ = तरंग दैर्ध्य (m)

गणना:

λ = 700 nm = 700 x 10^-9 m के लिए:

⇒ f = (3 x 10⁸) / (700 x 10^-9)

⇒ f ≈ 4.3 x 10¹⁴ Hz ≈ 400 THz

λ = 400 nm = 400 x 10^-9 m के लिए:

⇒ f = (3 x 10⁸) / (400 x 10^-9)

⇒ f ≈ 7.5 x 10¹⁴ Hz ≈ 700 THz

इसलिए, दृश्य प्रकाश की आवृत्ति सीमा 400 THz से 700 THz तक होती है।

सही उत्तर रेडियो तरंग है।

Key Points

अवधारणा:

विद्युत चुम्बकीय तरंगें या EM तरंगें:

• वे तरंगें जो विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र के बीच कंपन के परिणामस्वरूप बनती हैं और वे एक दूसरे के लंबवत होती हैं और तरंग की दिशा में होती हैं, विद्युत चुम्बकीय तरंग कहलाती हैं।
  • त्वरित आवेशित कण एक विद्युत चुम्बकीय (EM) तरंग उत्पन्न करता है।
  • एक आवेशित कण एक संतुलन स्थिति के अनुरूप दोलन करता है एक त्वरित आवेशित कण है।
  • विद्युत चुम्बकीय तरंगों को एक स्थान से दूसरे स्थान तक प्रसार करने के लिए किसी पदार्थ की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि इसमें फोटॉन होते हैं। वे निर्वात में गति कर सकते हैं।
  • विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम तरंग दैर्ध्य के बढ़ते क्रम में विद्युत चुम्बकीय तरंगों की व्यवस्था है।

व्याख्या:

​

• जैसा कि हम विद्युत चुम्बकीय तरंगों के वर्णक्रम में देख सकते हैं, रेडियो तरंग में अधिकतम तरंग दैर्ध्य होता है।
• अतः विकल्प 3 सही है।

Additional Information

विद्युत चुम्बकीय तरंगों के गुण:

• इन पर कोई आवेश नहीं है या हम कह सकते हैं कि वे उदासीन हैं।
• ये अनुप्रस्थ तरंग के रूप में प्रचारित करती है।
• वे प्रकाश के समान वेग से चलते हैं अर्थात 3 × 108 m/s
• इनमे ऊर्जा होती है और उनमें संवेग भी होता है।
• ये निर्वात में भी गति कर सकती हैं।

अवधरणा:

विद्युतीय क्षेत्र

• किसी दिए गए बिंदु पर प्रति इकाई धनात्मक आवेश के विद्युत बल को विद्युतीय क्षेत्र कहा जाता है।
• एक आवेश स्थिर, या निरंतर गति में या त्वरित रूप से उसके चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है जो समय के साथ बदलता रहता है।

चुंबकीय क्षेत्र

• एक चुंबकीय क्षेत्र एक विशेष बिंदु पर चुंबकीय बल का माप है।
• एक चुंबकीय क्षेत्र एक धारावाही तार द्वारा निर्मित होता है जिसमें गति में आवेश होते हैं।
• इसलिए, मूल रूप से, निरंतर गति में एक आवेश इसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र पैदा करता है।
• जब आवेश को तेज किया जाता है तो चुंबकीय क्षेत्र समय के साथ बदलता रहता है।

विद्युत चुम्बकीय तरंग

• विद्युतचुंबकीय तरंगें दोलन करने वाले चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों से बनी होती हैं।
• विद्युत चुम्बकीय तरंग का विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के लंबवत होते हैं।
• इन तरंगों को यात्रा करने के लिए किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है। विद्युतचुंबकीय तरंगें निर्वात में 3 x 10⁸ मीटर/सेकेंड के नियत वेग से गमन करती हैं।

​

अल्फा, बीटा और गामा किरणें

रेडियोसक्रिय क्षय: 

• जब एक परमाणु नाभिक का n/p अनुपात (n न्यूट्रॉनों की संख्या है, p प्रोटॉनों की संख्या है) इतना अधिक होता है कि यह अस्थिर हो जाता है, तो इसके परिणामस्वरूप रेडियोसक्रिय क्षय होता है।
• रेडियोसक्रिय क्षय मुख्य रूप से α- कण, β- कण और गामा किरणों का उत्सर्जन करता है।

β-क्षय:

• यह एक प्रकार का रेडियोसक्रिय क्षय है जिसमें एक प्रोटॉन रेडियोधर्मी नमूने के नाभिक के अंदर न्यूट्रॉन या इसके विपरीत में बदल जाता है।
• बीटा-क्षय तब होता है, जब बहुत अधिक प्रोटॉन या बहुत अधिक न्यूट्रॉन वाले नाभिक में, प्रोटॉन या न्यूट्रॉन एक दूसरे में परिवर्तित हो जाता है।
• यह एक कण है न कि तरंग

गामा किरणें:

• गामा क्षय परमाणु के नाभिक से विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में ऊर्जा का उत्सर्जन है।
• गामा किरणों में किसी भी विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरह स्थिर द्रव्यमान नहीं होता है।

अल्फा कण:

•  ( 2α 4 ) अल्फा कण प्रोटॉन की संख्या (परमाणु संख्या) 2 और न्यूट्रॉन और प्रोटॉन (द्रव्यमान संख्या) 4 की संख्या वाले कण होते हैं। यह हीलियम परमाणु के समान है।
• यह एक भारी नाभिक की रेडियोसक्रिय क्षय प्रक्रिया से प्राप्त होता है।
• यह कण है न कि तरंग।

अल्ट्रासोनिक तरंगें

• अल्ट्रासोनिक तरंगें यांत्रिक तरंगें हैं और विद्युत चुम्बकीय तरंगों की श्रेणी में नहीं आती हैं।
• ये 20,000 हर्ट्ज से अधिक की आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों जैसी तरंगें हैं।
• ये सामान्य मानव कानों के लिए श्रव्य नहीं हैं।

व्याख्या:

निम्नलिखित बातों का निष्कर्ष निकाला जा सकता है।

• α और β किरणें कण हैं और तरंग नहीं हैं।
• γ एक विद्युत चुंबक तरंग है।
• अल्ट्रासोनिक तरंगें यांत्रिक तरंगें हैं।

इसलिए, एकमात्र γ विद्युत चुंबक तरंग है।

सही उत्तर एक्स-रे है।

अवधारणा:

• इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम: प्रकाश की पूरी श्रृंखला जो प्रकृति में विद्यमान होती है, उसे इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम कहा जाता है।
• प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है और दो क्रमिक क्रेस्ट या प्रकाश लहर के दो क्रमिक गर्तों के बीच की दूरी को प्रकाश तरंग की तरंग दैर्ध्य कहा जाता है।
• प्रकाश की तरंग दैर्ध्य λ द्वारा निरूपित की जाती है।
• जैसा कि स्पेक्ट्रम में दिखाया गया है, जब हम बाएं से दाएं जाते हैं तो तरंग दैर्ध्य बढ़ता है।

स्पेक्ट्रम से, हम देख सकते हैं कि यूवी, माइक्रोवेव और अवरक्त किरणों की तुलना में एक्स किरणों में अधिकतम आवृत्ति और कम से कम तरंगदैर्ध्य है।

विद्युतचुंबकीय (EM) वर्णक्रम:

विद्युत चुम्बकीय (EM) वर्णक्रम आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य के अनुसार व्यवस्थित सभी प्रकार के EM विकिरण की सीमा है।

• घटती तरंगदैर्ध्य या बढ़ती आवृत्ति के क्रम में ये निम्नानुसार हैं:
• रेडियो तरंग विकिरण, सूक्ष्म तरंग विकिरण, अवरक्त, दृश्य प्रकाश, पराबैंगनी, X-किरणें और गामा किरणें।
•  

विश्लेषण

घटती आवृत्ति के साथ विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम का सही क्रम निम्न है:

X-किरणें > पराबैंगनी किरणें > अवरक्त किरणें > सूक्ष्मतरंग > रेडियो तरंगें

अवधारणा:

प्रकाश का विक्षेपण:

• प्रकाश का विक्षेपण एक प्रिज्म के माध्यम से गुजरने पर सफेद प्रकाश की किरण का अपने अवयवी रंगों में वियोजित होने की घटना है।
• प्राप्त सात रंगों के बैंड को (दृश्यमान) स्पेक्ट्रम कहा जाता है।
• सफेद प्रकाश के सात अलग-अलग रंगों में विक्षेपण का मूल कारण यह है कि विभिन्न रंगों के प्रकाश की सभी सात किरणें कांच के प्रिज्म से अलग-अलग गति से यात्रा करती हैं।

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• अपवर्तन की डिग्री को भी कहा जा सकता है क्योंकि प्रत्येक प्रकाश किरण का बंकन प्रिज्म से गुजरते समय उनकी व्यक्तिगत गति पर निर्भर करता है।
• प्रकाश किरणों के सभी अलग-अलग रंग कांच में अलग-अलग गति से यात्रा करते हैं और इसलिए प्रत्येक प्रकाश किरण के बंकन का कोण या अपवर्तन कोण भिन्न होता है।

स्पष्टीकरण:

• अपवर्तनांक तरंग दैर्ध्य के साथ रैखिक रूप से भिन्न होता है क्योंकि विभिन्न तरंग दैर्ध्य माध्यम के परमाणुओं के साथ अलग-अलग विक्षेपण में हस्तक्षेप करते हैं।

$Bending\alpha \frac{1}{Wavelength}$

• विभिन्न रंगों में प्रकाश के विक्षेपण को रोकने के लिए मोनोक्रोमैटिक प्रकाश का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।
• चुने हुए तरंगदैर्घ्य को माध्यम द्वारा अवशोषित नहीं किया जाना चाहिए।

तो, प्रकाश का विक्षेपण विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लिए अपवर्तनांक में अंतर के कारण होता है।

अवधारणा:

विद्युत चुम्बकीय तरंगें या EM तरंगें:

• वे तरंगें जो विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र के बीच कंपन के परिणामस्वरूप बनती हैं और वे एक-दूसरे के लंबवत होती हैं और तरंग की दिशा में होती हैं, विद्युत चुम्बकीय तरंग कहलाती हैं।
• त्वरित आवेशित कण एक विद्युत चुम्बकीय (EM) तरंग उत्पन्न करता है।
• एक आवेशित कण जो एक संतुलन स्थिति के अनुरूप दोलन करता है एक त्वरित आवेशित कण होता है।
• विद्युत चुम्बकीय तरंगों को एक स्थान से दूसरे स्थान तक प्रसार के लिए किसी पदार्थ की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि इसमें फोटॉन होते हैं। वे निर्वात में गति कर सकते हैं।

व्याख्या:

विभिन्न विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरंग दैर्ध्य:

• उपरोक्त तालिका से यह स्पष्ट है कि गामा किरणों, x-किरणें और पराबैंगनी किरणों में सूक्ष्म तरंग की तरंग दैर्ध्य अधिकतम होती है। अत: विकल्प 3 सही है।

अवधारणा:

• प्रकाश या दृश्यमान प्रकाश आमतौर पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण को संदर्भित करता है जिसे मानव आंख द्वारा पता लगाया जा सकता है।
  • संपूर्ण विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम बेहद व्यापक है, जिसमें तरंगदैर्घ्य वाली कम ऊर्जा वाली रेडियो तरंगें हैं जो मीटर में उच्च ऊर्जा वाली गामा किरणों से मापी जाती हैं, जो तरंगदैर्ध्य 1 × 10-11 मीटर से कम होती हैं।
• दृश्यमान प्रकाश को आमतौर पर 400-700 नैनोमीटर (nm), या 4 × 10-7 से 7 × 10-7 मीटर की रेंज में अधोरक्त (लंबी तरंग दैर्ध्य के साथ) और पराबैंगनी (कम तरंग दैर्ध्य के साथ) के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• इस तरंग दैर्ध्य का अर्थ है लगभग 430-750 टेराहर्ट्ज़ (THz) की आवृत्ति रेंज।

स्पष्टीकरण:

• जैसा कि हम आरेख में देख सकते हैं कि लाल प्रकाश में सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य है।
• इसलिए विकल्प 2 उत्तर है।

संकल्पना:

वे तरंगें जो विद्युत आवेशित कणों की गति से उत्पन्न होती हैं, विद्युत चुम्बकीय विकिरण कहलाती हैं। इन तरंगों में विद्युत और चुंबकीय दोनों क्षेत्र होते हैं और यह प्रकृति में अनुप्रस्थ होती है।

विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम: यह विद्युत चुम्बकीय विकिरणों की उनकी आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य के अनुसार व्यवस्था है। विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में आवृत्तियों, तरंग दैर्ध्य और फोटॉन ऊर्जा की एक श्रेणी होती है ज्यादातर, विद्युत चुम्बकीय तरंगें निर्वात में प्रकाश की गति से यात्रा करती हैं। विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम इस प्रकार है:

व्याख्या:

प्रश्न में दी गई तरंगों की तरंग दैर्ध्य हैं:

AM रेडियो तरंगे - 10² मीटर 

मिक्रोवावेस - 10^-2 मीटर 

अवरक्त विकिरण - 10^-4 मीटर 

X-किरण  - 10^-10 मीटर 

अत: विकल्प (1) सही उत्तर है।

अवधारणा:

•  विद्युतचुंबकीय वर्णक्रम: यह रेडियो से गामा विद्युतचुंबकीय तरंग तक अनुक्रमिक क्रम में विभिन्न तरंगों की एक श्रृंखला का संग्रह है।

आवृत्ति (ν) = प्रकाश की गति (c)/तरंग दैर्ध्य (λ)

• सूक्ष्म तरंग: वे 1 mm से 0.1 मीटर की सीमा में होते है और आवृत्ति परास 300 MHz से 300 GHz के बीच में आते हैं।
  • सूक्ष्म तरंग का उपयोग आमतौर पर रडार, प्रसारण टावर, माइक्रोवेव ओवन आदि में किया जाता है।

व्याख्या:

• सूक्ष्म तरंग दैर्ध्य रेंज 1 mm से 0.1 m है।
• अतः विकल्प 1 सही है।

Additional Information

अवधारणा:

• विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम: प्रकाश की पूर्ण श्रृंखला जो प्रकृति में मौजूद होती है, उसे विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम कहा जाता है।
• एक विद्युत क्षेत्र और एक चुंबकीय क्षेत्र के बीच कंपन के परिणामस्वरूप उत्पन होने वाली तरंगों को विद्युत चुम्बकीय तरंग कहा जाता है।
• विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की तरंगें, अंतरिक्ष के माध्यम से प्रचार करने और विद्युत चुम्बकीय विकिरण ऊर्जा को ले जाने को विद्युत चुम्बकीय विकिरण कहा जाता है।
• इसमें रेडियो तरंगें, सूक्ष्म तरंग, अवरक्त, प्रकाश, पराबैंगनी, X-किरणें और गामा किरणें शामिल होती हैं।

व्याख्या:

ऊपर अल्फा किरण से यह स्पष्ट है, इन अल्फा कणों को अल्फा किरण भी कहा जाता है, में दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन हीलियम -4 नाभिक की तरह एक कण में बंधे होते हैं, और यह एक विद्युत चुम्बकीय किरण नहीं है।