निम्नलिखित में से किस तरंगदैर्घ्य का विकिरण X-ray के अनुरूप हो सकता है ?

सही — A, 1 nm। X-किरणें विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम की अत्यंत लघु-तरंगदैर्घ्य पट्टी में आती हैं, लगभग 0.01 nm से 10 nm तक। 1 nm की तरंगदैर्घ्य उसी पट्टी के भीतर अच्छी तरह बैठती है, इसलिए दिए गए मानों में यही एकमात्र ऐसा मान है जो स्पष्ट रूप से X-ray हो सकता है। शेष विकल्प पराबैंगनी क्षेत्र (लगभग 10-400 nm) में चढ़ जाते हैं, जिसकी तरंगदैर्घ्य अधिक और फोटॉन ऊर्जा X-किरणों से कम होती है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (b)
  10 nm — 10 nm ठीक मृदु-X-किरण / अति-पराबैंगनी की सीमा पर पड़ता है — यह X-ray पट्टी का अस्पष्ट ऊपरी किनारा है, कोई निर्विवाद X-ray मान नहीं; इसलिए 1 nm ही अधिक सुरक्षित पाठ्यपुस्तक-उत्तर है।
• (c)
  100 nm — 100 nm पराबैंगनी है (UV का परास लगभग 10-400 nm है)। यह किसी प्रारूपिक X-ray तरंगदैर्घ्य से लगभग सौ गुना अधिक लंबा है, अतः X-ray होने के लिए कहीं अधिक लंबा है।
• (d)
  300 nm — 300 nm निकट-पराबैंगनी है, दृश्य प्रकाश के बैंगनी किनारे (लगभग 400 nm) से थोड़ा ही पहले। इसकी तरंगदैर्घ्य X-ray की तुलना में सैकड़ों गुना है, अतः यह X-ray नहीं हो सकता।

विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम लंबी तरंगदैर्घ्य वाली रेडियो तरंगों से लेकर अत्यंत लघु गामा किरणों तक फैला है। घटती तरंगदैर्घ्य के क्रम में: रेडियो > सूक्ष्म तरंग > अवरक्त > दृश्य (लगभग 400-700 nm) > पराबैंगनी (लगभग 10-400 nm) > X-किरणें (लगभग 0.01-10 nm) > गामा किरणें। तरंगदैर्घ्य और आवृत्ति व्युत्क्रमानुपाती हैं (c = f λ), और फोटॉन ऊर्जा आवृत्ति के साथ बढ़ती है (E = hf), इसलिए X-किरणें पराबैंगनी या दृश्य प्रकाश से कहीं अधिक ऊर्जावान होती हैं।

मुख्य तथ्य

• X-किरणों का परास लगभग 0.01-10 nm; पराबैंगनी का लगभग 10-400 nm; दृश्य प्रकाश का 400-700 nm है।
• तरंगदैर्घ्य और आवृत्ति व्युत्क्रमानुपाती हैं (c = f λ); छोटी तरंगदैर्घ्य का अर्थ है अधिक आवृत्ति और अधिक फोटॉन ऊर्जा (E = hf)।
• गामा किरण और X-किरण की तरंगदैर्घ्य पट्टियाँ अतिव्यापी हैं; इन्हें परंपरागत रूप से उद्गम से अलग किया जाता है — गामा किरणें परमाणु नाभिक से, X-किरणें इलेक्ट्रॉन संक्रमण या ब्रेम्सस्ट्राहलुंग से।
• 1 nm 10 आंग्स्ट्रॉम के बराबर है; आंग्स्ट्रॉम (0.1 nm) X-ray तरंगदैर्घ्य और परमाण्विक अंतरालों का पारंपरिक मात्रक है।

सामान्य भ्रम

• यह मान लेना कि नैनोमीटर की बड़ी संख्या का अर्थ 'अधिक ऊर्जावान' है — बात इसके उलट है; छोटी तरंगदैर्घ्य का अर्थ है अधिक ऊर्जा।
• यह भूल जाना कि 10 nm मृदु-X-किरण / अति-पराबैंगनी की सीमा पर है, इसलिए 1 nm ही अधिक स्पष्ट X-ray मान है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  निम्नलिखित विद्युत-चुंबकीय विकिरणों में से किसकी तरंगदैर्घ्य सबसे छोटी होती है?

  • (a)रेडियो तरंगें
  • (b)अवरक्त
  • (c)दृश्य प्रकाश
  • (d)गामा किरणें
  उत्तर(d) गामा किरणें — ये विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम के लघु-तरंगदैर्घ्य, उच्च-आवृत्ति वाले सिरे पर आती हैं।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  पराबैंगनी विकिरण विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम के किन दो क्षेत्रों के बीच पड़ता है?

  • (a)अवरक्त और सूक्ष्म तरंग
  • (b)दृश्य प्रकाश और X-किरणें
  • (c)रेडियो और अवरक्त
  • (d)गामा किरणें और X-किरणें
  उत्तर(b) दृश्य प्रकाश और X-किरणें — UV (लगभग 10-400 nm) दृश्य प्रकाश से छोटा किंतु X-किरणों से लंबा होता है।