निम्नलिखित में से किस विकिरण का दीर्घ तरंगदैर्घ्य होता है ?
- (a)ऐक्स किरण (X-rays)
- (b)पराबैंगनी (Ultraviolet)
- (c)सूक्ष्म तरंग (Micro Wave)
- (d)अवरक्त (Infra-red)
उत्तर
क्यों
सही — C, सूक्ष्म तरंग (Micro Wave)। विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम में तरंगदैर्घ्य इस क्रम में बढ़ती है (और आवृत्ति घटती है): ऐक्स किरण, फिर पराबैंगनी, फिर दृश्य, फिर अवरक्त, फिर सूक्ष्म तरंग, फिर रेडियो तरंगें। दिए गए चार विकल्पों में सूक्ष्म तरंगों की तरंगदैर्घ्य कहीं अधिक लंबी है — लगभग एक मिलीमीटर से लेकर दसियों सेंटीमीटर तक — जो अवरक्त, पराबैंगनी और ऐक्स किरणों से अधिक है।
अन्य विकल्प क्यों गलत हैं
- (a)ऐक्स किरण (X-rays) — इन चारों में ऐक्स किरणों की तरंगदैर्घ्य सबसे छोटी (लगभग 0.01 से 10 नैनोमीटर) और ऊर्जा सबसे अधिक होती है — जो पूछा गया है, यह उसका उलटा है।
- (b)पराबैंगनी (Ultraviolet) — पराबैंगनी की तरंगदैर्घ्य (लगभग 10 से 400 नैनोमीटर) अवरक्त से छोटी और सूक्ष्म तरंगों से तो कहीं अधिक छोटी है।
- (d)अवरक्त (Infra-red) — अवरक्त (लगभग 700 नैनोमीटर से 1 मिलीमीटर) की तरंगदैर्घ्य पराबैंगनी और ऐक्स किरणों से अधिक है, किंतु फिर भी सूक्ष्म तरंगों से कम है, अतः यहाँ यह सबसे लंबी नहीं है।
अवधारणा
विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम विकिरणों को तरंगदैर्घ्य और आवृत्ति के अनुसार क्रम में रखता है। रेडियो तरंगों की तरंगदैर्घ्य सबसे लंबी और गामा किरणों की सबसे छोटी होती है। इस प्रश्न के चारों में सूक्ष्म तरंग सबसे लंबी है, उसके बाद अवरक्त, फिर पराबैंगनी, फिर ऐक्स किरण।
बढ़ती तरंगदैर्घ्य का सुविधाजनक क्रम है: गामा, ऐक्स किरण, पराबैंगनी, दृश्य, अवरक्त, सूक्ष्म तरंग, रेडियो। तरंगदैर्घ्य और आवृत्ति इस संबंध से व्युत्क्रमानुपाती हैं कि चाल = आवृत्ति × तरंगदैर्घ्य, और फोटॉन ऊर्जा आवृत्ति के समानुपाती होती है, अतः सबसे लंबी तरंगदैर्घ्य वाले विकिरण की आवृत्ति और ऊर्जा भी सबसे कम होती है।
मुख्य तथ्य
- बढ़ती तरंगदैर्घ्य का क्रम: गामा, फिर ऐक्स किरण, फिर पराबैंगनी, फिर दृश्य, फिर अवरक्त, फिर सूक्ष्म तरंग, फिर रेडियो।
- ऐक्स किरण, पराबैंगनी, अवरक्त और सूक्ष्म तरंग में सूक्ष्म तरंग की तरंगदैर्घ्य सबसे लंबी होती है।
- तरंगदैर्घ्य और आवृत्ति व्युत्क्रमानुपाती हैं (चाल = आवृत्ति × तरंगदैर्घ्य)।
- लंबी तरंगदैर्घ्य का अर्थ है कम आवृत्ति, जिसका अर्थ है कम फोटॉन ऊर्जा।
तरंगदैर्घ्य ऐक्स किरण से पराबैंगनी, फिर अवरक्त, फिर सूक्ष्म तरंग की ओर बढ़ती है; इन चारों में सूक्ष्म तरंग सबसे लंबी है।
आगे की तैयारी
सामान्य भ्रम
- तरंगदैर्घ्य के क्रम को ऊर्जा या आवृत्ति के क्रम से भ्रमित कर लेना — ये दोनों विपरीत दिशाओं में चलते हैं।
- यह मान लेना कि ऐक्स किरणें 'शक्तिशाली' होने के कारण लंबी तरंगदैर्घ्य वाली होंगी; वस्तुतः इन चारों में उनकी तरंगदैर्घ्य सबसे छोटी है।
यह 'किस विकिरण की तरंगदैर्घ्य सबसे लंबी या सबसे छोटी है' (अथवा ऊर्जा या आवृत्ति सबसे अधिक है) के रूप में पूछा जाता है, जो विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम के क्रम की जाँच करता है।
संबंधित PYQ
रात्रि-दृष्टि उपकरण में निम्नलिखित में से किस प्रकार की तरंगों का उपयोग किया जाता है?
- (a) रेडियो तरंगें
- (b) सूक्ष्म तरंगें
- (c) अवरक्त तरंगें
- (d) उपर्युक्त में से कोई नहीं
उत्तर(c) अवरक्त तरंगें
विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम की वही जानकारी। वहाँ यह जानना है कि रात्रि-दृष्टि उपकरणों में अवरक्त पट्टी प्रयुक्त होती है; यहाँ अवरक्त और सूक्ष्म तरंग को स्पेक्ट्रम में रखकर यह देखना है कि सूक्ष्म तरंग की तरंगदैर्घ्य अधिक लंबी है।
NDA_GAT_2024_I_Q902024नीचे दिए गए दो कथनों पर विचार कीजिए: कथन-1: अवरक्त तरंगों को ऊष्मा तरंगें भी कहा जाता है। कथन-2: जल के अणु अवरक्त तरंगों को सहजता से अवशोषित कर लेते हैं। नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए।
- (a) दोनों कथन अलग-अलग सही हैं और कथन-2, कथन-1 की सही व्याख्या है।
- (b) दोनों कथन अलग-अलग सही हैं, किंतु कथन-2, कथन-1 की सही व्याख्या नहीं है।
- (c) कथन-1 सही है, किंतु कथन-2 गलत है।
- (d) कथन-2 सही है, किंतु कथन-1 गलत है।
उत्तर(a) दोनों कथन अलग-अलग सही हैं और कथन-2, कथन-1 की सही व्याख्या है।
विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम का वही कुल — अवरक्त पट्टी। वहाँ ध्यान इस पर है कि अवरक्त ऊष्मा तरंगें हैं जिन्हें जल अवशोषित करता है; यहाँ अवरक्त उन चार विकिरणों में से एक है जिन्हें आपको तरंगदैर्घ्य के अनुसार क्रम में रखना है, और वह पराबैंगनी तथा सूक्ष्म तरंग के बीच बैठता है।
अभ्यास
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
निम्नलिखित विद्युत-चुंबकीय विकिरणों में से किसकी तरंगदैर्घ्य सबसे छोटी है?
- (a)ऐक्स किरण
- (b)पराबैंगनी
- (c)अवरक्त
- (d)सूक्ष्म तरंग
उत्तर(a) ऐक्स किरण — इन चारों में इनकी तरंगदैर्घ्य सबसे छोटी और ऊर्जा सबसे अधिक होती है। - अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम में निम्नलिखित में से किसकी आवृत्ति दृश्य प्रकाश से अधिक होती है?
- (a)अवरक्त
- (b)सूक्ष्म तरंग
- (c)पराबैंगनी
- (d)रेडियो तरंगें
उत्तर(c) पराबैंगनी — इसकी तरंगदैर्घ्य दृश्य प्रकाश से छोटी और आवृत्ति अधिक होती है।