SATHEE: Physics

Physical Significance Of Electric Field

विद्युत आवेश क्या है?

विद्युत आवेश पदार्थ का एक भौतिक गुण है जिससे वह किसी विद्युत-चुंबकीय क्षेत्र में रखे जाने पर एक बल अनुभव करता है। विद्युत आवेश या तो धनात्मक हो सकते हैं या ऋणात्मक। समान आवेश एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत आवेश एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। दो आवेशों के बीच बल की तीव्रता आवेशों के गुणनफल के समानुपाती और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

January 1, 0001 read

Pin Diode

पिन डायोड क्या है?

पिन डायोड एक प्रकार का अर्धचालक डायोड है जिसमें इसके p-प्रकार और n-प्रकार क्षेत्रों के बीच एक चौड़ा, आंतरिक (इंट्रिन्सिक) अर्धचालक क्षेत्र होता है। यह आंतरिक क्षेत्र आमतौर पर अकलुषित होता है, जिसका अर्थ है कि इसमें कोई ऐसा अशुद्धि तत्व नहीं होता जो इलेक्ट्रॉन दान या स्वीकार करे।

पिन डायोड का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

उच्च-शक्ति स्विचिंग
उच्च-आवृत्ति रेक्टिफिकेशन
अटेन्यूएटर
फोटोडायोड
सौर सेल

पिन डायोड का संचालन

जब पिन डायोड पर रिवर्स बायस वोल्टेज लगाया जाता है, तो डिप्लीशन क्षेत्र आंतरिक क्षेत्र में फैल जाता है। यह डिप्लीशन क्षेत्र एक ऐसा क्षेत्र है जिसमें कोई मुक्त वाहक नहीं होते, और यह धारा के प्रवाह के लिए एक अवरोध के रूप में कार्य करता है।

January 1, 0001 read

Plane Mirror

समतल दर्पण क्या है?

समतल दर्पण एक समतल, परावर्तक सतह होता है जो प्रकाश किरणों को परावर्तित करके किसी वस्तु की प्रतिबिम्ब उत्पन्न करता है। इसे समतल दर्पण या लुकिंग ग्लास भी कहा जाता है। समतल दर्पणों का प्रयोग प्रतिदिन के जीवन में सामान्यतः किया जाता है, जैसे व्यक्तिगत सौंदर्य प्रसाधन के लिए दर्पण, सजावटी दर्पण, और प्रकाशिक यंत्रों में प्रयुक्त दर्पण।

समतल दर्पण के गुणधर्म

समतल सतह: समतल दर्पण की सतह पूर्णतः समतल और चिकनी होती है, जिससे प्रकाश किरणें एक अनुमानित तरीके से परावर्तित होती हैं।
प्रकाश का परावर्तन: समतल दर्पण प्रकाश किरणों को परावर्तन के नियम के अनुसार परावर्तित करते हैं, जो कहता है कि आपतन कोण (वह कोण जिस पर प्रकाश सतह से टकराता है) परावर्तन कोण (वह कोण जिस पर प्रकाश सतह से परावर्तित होता है) के बराबर होता है।
आभासी प्रतिबिम्ब: समतल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिम्ब एक आभासी प्रतिबिम्ब होता है, जिसका अर्थ है कि इसे किसी पर्दे पर प्रक्षेपित नहीं किया जा सकता। प्रतिबिम्ब दर्पण के पीछे प्रतीत होता है, दर्पण से उतनी ही दूरी पर जितनी दूरी पर वस्तु दर्पण के सामने है।
बाएँ और दाएँ का उलट: समतल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिम्ब एक दर्पण प्रतिबिम्ब होता है, जिसका अर्थ है कि यह एक पार्श्वतः उल्टा प्रतिबिम्ब होता है। इसका अर्थ है कि वस्तु के बाएँ और दाएँ पक्ष प्रतिबिम्ब में उलट जाते हैं।

समतल दर्पण बहुआयामी और व्यापक रूप से उपयोग होने वाले परावर्तक पृष्ठ हैं जिनका दैनिक जीवन में निजी सौंदर्य-प्रसाधन से लेकर प्रकाशिक यंत्रों और सुरक्षा प्रणालियों तक विविध उपयोग है। प्रकाश किरणों को परावर्तित कर आभासी प्रतिबिम्ब बनाने की उनकी क्षमता उन्हें अनेक क्षेत्रों में अनिवार्य घटक बनाती है।

January 1, 0001 read

PN Junction Diode

PN जंक्शन डायोड क्या है?

PN जंक्शन डायोड एक अर्धचालक युक्ति है जो धारा को केवल एक दिशा में बहने देती है। इसे दो अर्धचालक सामग्रियों के टुकड़ों को विपरीत प्रकार के डोपिंग के साथ जोड़कर बनाया जाता है। P-type सामग्री में होल्स की बहुलता होती है, जबकि N-type सामग्री में इलेक्ट्रॉन की बहुलता होती है।

जब दोनों सामग्रियों को जोड़ा जाता है, तो N-type सामग्री के इलेक्ट्रॉन P-type सामग्री में विसरित होते हैं, और P-type सामग्री के होल्स N-type सामग्री में विसरित होते हैं। इससे जंक्शन के आसपास एक विमोचन क्षेत्र, या स्पेस चार्ज, बनता है।

January 1, 0001 read

Poissons Ratio

पॉइसन अनुपात

पॉइसन अनुपात किसी सामग्री की इस प्रवृत्ति का माप है कि जब उस पर एक दिशा में तनाव लगाया जाता है तो वह दूसरी दिशा में कैसे विरूपित होती है। इसे अनुप्रस्थ विकृति और अक्षीय विकृति के ऋणात्मक अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

सूत्र

पॉइसन अनुपात निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना किया जाता है:

$$\nu = -\frac{\varepsilon_t}{\varepsilon_a}$$

जहाँ:

$\nu$ पॉइसन अनुपात है
$\varepsilon_t$ अनुप्रस्थ विकृति है
$\varepsilon_a$ अक्षीय विकृति है

उदाहरण

एक ऐसी सामग्री पर विचार करें जिसे अक्षीय दिशा में 1% तक खींचा जाता है। यदि सामग्री का पॉइसन अनुपात 0.3 है, तो वह अनुप्रस्थ दिशा में 0.3% तक संकुचित होगी।

January 1, 0001 read

Spherometer

स्फेरोमीटर क्या है?

एक स्फेरोमीटर एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग गोलाकार सतह की वक्रता त्रिज्या को मापने के लिए किया जाता है। इसमें एक धातु का आधार होता है जिससे एक सूक्ष्ममापी पेंच जुड़ा होता है। सूक्ष्ममापी पेंच के सिरे पर एक नुकीला बिंदु होता है, जिसका उपयोग गोलाकार सतह को स्पर्श करने के लिए किया जाता है। स्फेरोमीटर के आधार को समतल सतह पर रखा जाता है, और सूक्ष्ममापी पेंच को तब तक घुमाया जाता है जब तक उसका बिंदु गोलाकार सतह को स्पर्श नहीं करता। फिर सूक्ष्ममापी पेंच की रीडिंग का उपयोग गोलाकार सतह की वक्रता त्रिज्या की गणना करने के लिए किया जाता है।

January 1, 0001 read

Sphygmomanometer

स्फिग्मोमैनोमीटर क्या है?

स्फिग्मोमैनोमीटर एक उपकरण है जिसका उपयोग रक्तचाप मापने के लिए किया जाता है। इसमें एक inflatable cuff होता है जो ऊपरी बांह के चारों ओर लपेटा जाता है, और यह एक मैनोमीटर से जुड़ा होता है जो cuff के अंदर के दबाव को मापता है।

स्फिग्मोमैनोमीटर कैसे काम करता है?

जब cuff को फुलाया जाता है, तो यह ब्रैकियल धमनी को दबाता है, जो ऊपरी बांह की मुख्य धमनी है। इससे धमनी में रक्तचाप बढ़ जाता है। मैनोमीटर cuff के दबाव को मापता है और उसे एक गेज पर प्रदर्शित करता है।

January 1, 0001 read

Spring Potential Energy

स्प्रिंग स्थितिज ऊर्जा

स्प्रिंग स्थितिज ऊर्जा वह ऊर्जा होती है जो किसी स्प्रिंग को खींचे या दबाए जाने पर उसमें संचित हो जाती है। यह लोचदार स्थितिज ऊर्जा का एक प्रकार है, जो किसी वस्तु में तब संचित होती है जब उसे उसके साम्यावस्था से विचलित किया जाता है।

स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा

स्प्रिंग में संचित स्थितिज ऊर्जा निम्नलिखित समीकरण द्वारा दी जाती है:

$$U = \frac{1}{2}kx^2$$

January 1, 0001 read

Stars

तारा

एक तारा गैस का चमकता गोला होता है, जो ज्यादातर हाइड्रोजन और हीलियम से बना होता है और जो अपने केंद्र में परमाणु संलयन अभिक्रियाओं के माध्यम से अपना खुद का प्रकाश और ऊष्मा उत्पन्न करता है। तारे आकाशगंगाओं की मूल इकाइयाँ होते हैं और ब्रह्मांड में ऊर्जा के प्राथमिक स्रोत होते हैं।

तारों की विशेषताएँ

द्रव्यमान: किसी तारे का द्रव्यमान उसकी अन्य विशेषताओं को निर्धारित करने में सबसे महत्वपूर्ण कारक होता है। अधिक द्रव्यमान वाले तारे कम द्रव्यमान वाले तारों की तुलना में अधिक गर्म, अधिक चमकीले और कम आयु वाले होते हैं।
त्रिज्या: किसी तारे की त्रिज्या उसके केंद्र से सतह तक की दूरी होती है। तारे आकार में छोटे न्यूट्रॉन तारों—जो केवल कुछ किलोमीटर व्यास के होते हैं—से लेकर विशाल लाल महातारों तक होते हैं, जो सूर्य से सैकड़ों गुना बड़े हो सकते हैं।
तापमान: किसी तारे का तापमान केल्विन (K) में मापा जाता है। सबसे गर्म तारे नीले-सफेद रंग के होते हैं, जबकि सबसे ठंडे तारे लाल होते हैं।
प्रकाशमानता: किसी तारे की प्रकाशमानता वह मात्रा है जो वह प्रकाश उत्सर्जित करता है। सबसे चमकीले तारे सूर्य से हजारों गुना अधिक चमकीले होते हैं।
रंग: किसी तारे का रंग उसके तापमान द्वारा निर्धारित होता है। नीले-सफेद तारे सबसे गर्म होते हैं, इसके बाद सफेद, पीले, नारंगी और लाल तारे आते हैं।
वर्णक्रमीय प्रकार: किसी तारे का वर्णक्रमीय प्रकार उसके अवशोषण रेखाओं के आधार पर एक वर्गीकरण होता है। सात मुख्य वर्णक्रमीय प्रकार हैं: O, B, A, F, G, K और M। O तारे सबसे गर्म होते हैं और M तारे सबसे ठंडे।

तारे का जीवन चक्र

तारे का जीवन चक्र उसके द्रव्यमान पर निर्भर करता है।

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Static Friction

स्थिर घर्षण क्या है?

स्थिर घर्षण वह बल है जो दो वस्तुओं को एक-दूसरे के संपर्क में रहते हुए तब विरोध करता है जब वे एक-दूसरे के सापेक्ष गति नहीं कर रही होती हैं। यह घर्षण बल का एक प्रकार है जो दो ठोस सतहों के बीच कार्य करता है जो संपर्क में हैं और उन्हें एक-दूसरे के पास फिसलने से रोकता है।

स्थिर घर्षण के कारण

स्थिर घर्षन उन सूक्ष्म असमानताओं के कारण होता है जो दो वस्तुओं की सतहों पर होती हैं जो एक-दूसरे के संपर्क में हैं। ये असमानताएं एक-दूसरे में फँस जाती हैं, जिससे गति में प्रतिरोध पैदा होता है। जितनी अधिक असमानताएं होंगी, उतना अधिक स्थिर घर्षण होगा।

January 1, 0001 read

Statistical Mechanics

सांख्यिकीय यांत्रिकी

सांख्यिकीय यांत्रिकी भौतिकी की एक शाखा है जो बड़े कण-समूहों की स्थूल गुणधर्मों का वर्णन करने के लिए प्रायिकता सिद्धांत का उपयोग करती है। यह एक मूलभूत विज्ञान है जिसका उपयोग ऊष्मागतिकी, संघनित पदार्थ भौतिकी, पदार्थ विज्ञान और जैविक भौतिकी सहित कई क्षेत्रों में होता है।

मूलभूत अवधारणाएँ

सांख्यिकीय यांत्रिकी की मूलभूत अवधारणाएँ हैं:

प्रावस्था-स्थान (Phase space): किसी तंत्र का प्रावस्था-स्थान उस तंत्र की सभी संभावित अवस्थाओं का स्थान है। प्रावस्था-स्थान के प्रत्येक बिंदु तंत्र की एक अद्वितीय अवस्था को दर्शाता है, और प्रावस्था-स्थान के किसी क्षेत्र का आयतन तंत्र के उस अवस्था में होने की प्रायिकता को दर्शाता है।
समूह (Ensemble): समूह ऐसे तंत्रों का संग्रह है जिन्हें समान रीति से तैयार किया गया है। समूह के गुणधर्मों का उपयोग समूह के व्यक्तिगत तंत्रों के गुणधर्मों की गणना के लिए किया जा सकता है।
विभाजन फलन (Partition function): किसी तंत्र का विभाजन फलन एक ऐसा फलन है जो तंत्र की किसी दी गई अवस्था में होने की प्रायिकता देता है। विभाजन फलन का उपयोग तंत्र की ऊष्मागतिक गुणधर्मों की गणना के लिए किया जा सकता है।

सांख्यिकीय ऊष्मागतिकी

सांख्यिकीय ऊष्मागतिकी ऊष्मागतिकी की एक शाखा है जो सांख्यिकीय विधियों का उपयोग करके किसी तंत्र के सूक्ष्म अणुओं के गुणों से उसके स्थूल गुणों की गणना करती है। यह इस विचार पर आधारित है कि किसी तंत्र के स्थूल गुण उसके सूक्ष्म अवस्थाओं की सांख्यिकीय बंटन से निर्धारित होते हैं।

January 1, 0001 read

String Theory

स्ट्रिंग सिद्धांत क्या है?

स्ट्रिंग सिद्धांत सैद्धांतिक भौतिकी की एक शाखा है जो प्रस्तावित करती है कि कण भौतिकी के बिंदु-जैसे कण वास्तव में बिंदु नहीं होते, बल्कि एक-आयामी वस्तुएँ होती हैं जिन्हें स्ट्रिंग्स कहा जाता है। स्ट्रिंग सिद्धांत में, ब्रह्मांड के मूलभूत घटक कण नहीं होते, बल्कि कंपनशील स्ट्रिंग्स होते हैं। ये स्ट्रिंग्स खुली या बंद हो सकती हैं, और वे विभिन्न तरीकों से कंपन कर सकती हैं, जिससे विभिन्न प्रकार के कण उत्पन्न होते हैं।

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