– Physics-I

उपग्रह संचार के लिए प्रायः माइक्रोवेव (GHz) तरंगों का उपयोग होता है।<br>Satellite links commonly use microwave (GHz) bands.

क्वांटम यांत्रिकी परमाण्विक/उप-परमाण्विक स्तर पर कणों के व्यवहार का अध्ययन करती है।<br>Quantum mechanics deals with atomic/subatomic phenomena.

f₁ = v/(2L); अतः f ∝ 1/L।<br>f₁ = v/(2L); hence f ∝ 1/L.

लगभग 1.4 सौर द्रव्यमान; अधिक होने पर तारा श्वेत बौना नहीं रह सकता।<br>About 1.4 solar masses; above this a white dwarf cannot remain stable.

न्यूटन = kg·m/s² (व्युत्पन्न); कैंडेला, केल्विन और मोल मूल इकाइयाँ हैं।<br>Newton = kg·m/s² (derived); candela, kelvin and mole are base units.

जब उल्का पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करती है, तो वायु के साथ घर्षण से वह गर्म होकर चमक उठती है।<br>When a meteor enters Earth’s atmosphere, friction with air heats it up and makes it glow.

द्रव में समान दबाव सभी दिशाओं में समान रूप से संचारित होता है; इसका उपयोग हाइड्रोलिक उपकरणों में होता है।<br>Pressure applied to a confined fluid is transmitted undiminished; used in hydraulic devices.

विभवांतर = कार्य/आवेश; SI इकाई वोल्ट (J/C) है।<br>Potential difference = Work/charge; SI unit is volt (J/C).

आर्यभट 1975 में सोवियत संघ की सहायता से प्रक्षेपित किया गया।<br>Aryabhata was launched in 1975 with Soviet assistance.

अनुनाद पर आयाम अधिक हो जाता है; यही सिद्धांत रेडियो ट्यूनिंग में प्रयुक्त होता है।<br>At resonance amplitude is large; used in radio tuning.

तनाव ∝ विकृति (छोटे विकृतियों हेतु)।<br>Stress is proportional to strain (within elastic limit).

स्क्रू गेज लगभग 0.01 मिमी तक की सूक्ष्म माप देता है।<br>A screw gauge measures up to about 0.01 mm.

हाइड्रोजन बम में ड्यूटेरियम/ट्रिटियम जैसे समस्थानिकों का संलयन होता है।<br>Hydrogen bomb uses fusion of deuterium/tritium.

RADAR = Radio Detection and Ranging; यह सूक्ष्मतरंगों के परावर्तन से दूरी/वेग ज्ञात करता है।<br>Uses reflection of microwaves to measure range and speed.

पद पर गति और बल के नियंत्रण में न्यूटन का दूसरा नियम, जिससे पुनर्स्थापन बल सम्मुख होता है।<br>The restoring acceleration is governed by Newton’s second law.

वाष्पीकरण के समय ऊष्मा अवशोषित होती है, जिससे शीतलन होता है।<br>Evaporation absorbs latent heat causing cooling.

n = c/v, जहाँ c > v; इसलिए n ≥ 1।<br>n = c/v (c: vacuum speed, v: medium speed), so n ≥ 1.

कोमल लोहे का चुंबकीकरण/विचुंबकीकरण तेज़ होता है, इसलिए उपयुक्त।<br>Soft iron magnetizes/demagnetizes quickly, ideal for electromagnets.

तीसरा नियम कहता है कि परम शून्य पर शुद्ध क्रिस्टल का एंट्रॉपी शून्य होती है।<br>Third law: the entropy of a perfect crystal approaches zero at absolute zero.

ट्रांजिस्टर संकेतों को प्रवर्धित (amplify) करता है तथा स्विच की तरह भी प्रयुक्त होता है।<br>A transistor can amplify signals and also operate as a switch.

एमीटर को श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है और धारा मापता है।<br>An ammeter is connected in series to measure current.

1 कूलॉम = 1 एम्पीयर × 1 सेकंड।<br>1 coulomb = 1 ampere × 1 second.

लगभग लोहे (Fe) के आसपास बंधन ऊर्जा सर्वाधिक होती है।<br>Binding energy per nucleon peaks near iron (Fe).

आईरिस पुतली के आकार को नियंत्रित करता है, जिससे प्रकाश का प्रवेश नियंत्रित होता है।<br>The iris controls the pupil size and hence the amount of light entering.

EM स्पेक्ट्रम में X‑rays की आवृत्ति माइक्रोवेव/IR/रेडियो से अधिक होती है।<br>In the EM spectrum, X‑rays have higher frequency than microwaves/IR/radio.

चुंबकीय फ्लक्स (Φ) की SI इकाई वेबर (Wb) है।<br>SI unit of magnetic flux (Φ) is the weber (Wb).

टिंबर ध्वनि के हार्मोनिक कंटेंट/वेवफॉर्म पर निर्भर करता है, जो अलग‑अलग व्यक्तियों की आवाज़ को विशिष्ट बनाता है।<br>Timbre depends on waveform/harmonic content and makes voices distinct.

CMBR और ब्रह्मांडीय विस्तार के अध्ययन से ब्रह्मांड की आयु लगभग 13.8 अरब वर्ष मानी जाती है।<br>From CMBR and expansion studies, the universe is ~13.8 billion years old.

ध्वनि की चाल माध्यम की प्रत्यास्थता और घनत्व पर निर्भर; ठोस > द्रव > गैस।<br>Sound travels fastest in solids, slower in liquids, slowest in gases.

द्रव्यमान दोष Δm की समतुल्य ऊर्जा ΔE = Δm c² के रूप में निकलती है।<br>Energy is released due to mass defect via ΔE = Δm c².

रेक्टिफायर (डायोड/ब्रिज) AC को DC में परिवर्तित करता है।<br>Rectifiers (diode/bridge) convert AC to DC.

नेपच्यून सूर्य से सबसे दूर प्रमुख ग्रह है जहाँ औसत तापमान अत्यधिक कम होता है।<br>Neptune, the farthest major planet, has very low average temperatures.

बैंगनी प्रकाश का अपवर्तनांक सबसे अधिक होता है, इसलिए विचलन अधिक।<br>Violet has the highest refractive index; hence greatest deviation.

जे.जे. थॉमसन ने 1897 में CRT प्रयोग से इलेक्ट्रॉन की खोज की।<br>J.J. Thomson discovered the electron in 1897 using CRT.

शुक्र आकार, द्रव्यमान और संरचना में पृथ्वी से मिलता-जुलता है।<br>Venus is similar to Earth in size and mass.

सुपरनोवा के बाद विशाल तारों का गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में संकुचन ब्लैक होल बनाता है।<br>After a supernova, massive stars can collapse under gravity to form black holes.

कार्य W = F·s·cosθ; जब θ = 90°, cosθ = 0 ⇒ W = 0।<br>Work W = F·s·cosθ; for θ = 90°, cosθ = 0, hence W = 0.

डी ब्रॉली के अनुसार प्रत्येक गतिमान कण तरंग की तरह व्यवहार करता है — λ = h/p।<br>de Broglie: moving particles have wavelength λ = h/p.

विवर्तन ग्रेटिंग का उपयोग स्पेक्ट्रोमीटर में किया जाता है।<br>Diffraction gratings are used in spectrometers.

पूर्ण सूर्यग्रहण के समय बाहरी परत 'कोरोना' चमकीली दिखाई देती है।<br>During totality, the Sun’s outer layer, the corona, becomes visible.

बृहस्पति का चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी से लगभग 20,000 गुना अधिक शक्तिशाली है।<br>Jupiter’s magnetic field is ~20,000 times stronger than Earth’s.

अर्धायु पदार्थ का आंतरिक गुण है; बाहरी स्थितियों से लगभग स्वतंत्र।<br>Half‑life is intrinsic to the nuclide and almost independent of external conditions.

रिमोट तथा सेंसरों में अवरक्त संकेतों का उपयोग होता है।<br>Remotes use infrared signals for communication.

अधिकतम शक्ति स्थानांतरण प्रमेय के अनुसार RL = RS पर P अधिकतम।<br>By maximum power transfer, power is max when RL = RS.

शक्ति P = 1/f (मीटर में); f बढ़ाने पर P घटती है, f→2f ⇒ P→P/2।<br>Power P = 1/f; doubling f halves P.

विद्युतचुंबकीय तरंगें (जैसे प्रकाश/गामा/रेडियो) निर्वात में भी चलती हैं; ध्वनि को माध्यम चाहिए।<br>Electromagnetic waves travel in vacuum; sound needs a medium.

कोयला जीवाश्म ईंधन है, जो नवीकरणीय नहीं है।<br>Coal is a fossil fuel and is non‑renewable.

आघूर्ण का परिमाण और दिशा दोनों होते हैं; अतः यह सदिश है।<br>Torque has both magnitude and direction; it is a vector.

आवर्त अवधि T = 2π√(L/g); छोटे आयाम के लिए द्रव्यमान/आयाम पर निर्भर नहीं।<br>T = 2π√(L/g); for small amplitudes independent of mass and amplitude.

CMBR प्रारंभिक ब्रह्मांड की अवशिष्ट विकिरण है — बिग बैंग सिद्धांत का सशक्त प्रमाण।<br>CMBR is relic radiation from the early universe—strong evidence for the Big Bang.

स्थितिज ऊर्जा वह ऊर्जा है जो किसी वस्तु की स्थिति या विन्यास के कारण होती है।<br>Potential energy is due to position or configuration.

ओम का नियम: V = IR (स्थिर ताप पर)।<br>Ohm’s law: V = IR (at constant temperature).

ध्वनि यांत्रिक तरंग है; शेष सभी विद्युतचुंबकीय हैं।<br>Sound is mechanical; others are electromagnetic.

लेन्ज का नियम बताता है कि प्रेरित धारा का दिशा ऐसी होती है जो कारण का विरोध करे।<br>Lenz’s law gives the direction of induced current: it opposes the cause producing it.

चाल समान है पर दिशा बदलती है, इसलिए त्वरण रहता है—यह असमान गति है।<br>Speed is constant but direction changes, so there is acceleration—non-uniform motion.

क्रिया–प्रतिक्रिया के सिद्धांत से पृथक प्रणालियों में संवेग संरक्षित रहता है।<br>From action–reaction (Newton’s third law), momentum is conserved in isolated systems.

v ≈ 331 + 0.6T (m/s); तापमान बढ़ने पर चाल बढ़ती है।<br>v ≈ 331 + 0.6T (m/s); speed increases with temperature.

मंगलयान का प्रक्षेपण 5 नवम्बर 2013 को PSLV‑C25 से किया गया था।<br>Mangalyaan was launched on 5 Nov 2013 by PSLV‑C25.

दूर जाती आकाशगंगाओं का प्रकाश लंबी तरंगदैर्घ्य की ओर खिसकता है — ब्रह्मांड के प्रसार का प्रमाण।<br>Cosmic expansion leads to red shift, supporting the Big Bang model.

अदिश में केवल परिमाण होता है, दिशा नहीं; ‘कार्य’ एक अदिश राशि है।<br>A scalar has magnitude only, no direction; “work” is a scalar.

हाइजेनबर्ग ने स्थिति एवं संवेग मापन की मौलिक सीमाएँ बताईं।<br>Heisenberg stated fundamental limits on simultaneous measurement of position and momentum.

कार्य/ऊर्जा = बल × विस्थापन; 1 N×1 m = 1 J।<br>Work/Energy = Force × displacement; 1 N×1 m = 1 J.

आवेग = बल × समय = संवेग का परिवर्तन (इम्पल्स-मोमेंटम प्रमेय)।<br>Impulse = Force × time = Change in momentum (impulse–momentum theorem).

पृथ्वी के लिए vₑ = √(2GM/R) ≈ 11.2 km/s।<br>For Earth, vₑ = √(2GM/R) ≈ 11.2 km/s.

UV विकिरण ओजोन द्वारा अवशोषित होता है; इसकी कमी UV में परिवर्तन से जानी जाती है।<br>Ozone absorbs UV; depletion is detected via UV measurements.

SI का विकास MKS (मीटर–किलोग्राम–सेकंड) से हुआ।<br>SI evolved from the MKS (metre–kilogram–second) system.

अवतल दर्पण निकट वस्तुओं का आवर्धित आभासी प्रतिबिंब देता है।<br>Concave mirror gives enlarged virtual images of nearby objects.

होलोग्राफी में प्रकाश के व्यतिकरण पैटर्न रिकॉर्ड कर 3D चित्र बनाते हैं।<br>Holography records interference patterns to make 3D images.

दाब = बल/क्षेत्रफल; बल = MLT⁻², क्षेत्रफल = L² ⇒ M L⁻¹ T⁻²।<br>Pressure = Force/Area; Force = MLT⁻², Area = L² ⇒ M L⁻¹ T⁻².

निकट दृष्टिदोष में दूर की वस्तु स्पष्ट नहीं; अवतल (diverging) लेंस से सुधार होता है।<br>Myopia is corrected with a concave (diverging) lens.

भारी नाभिक (U‑235, Pu‑239) के विखंडन से ऊर्जा मिलती है।<br>Energy is obtained from fission of heavy nuclei such as U‑235.

सममिति के कारण द्रव्यमान केंद्र ज्यामितीय केंद्र पर होता है।<br>By symmetry, the COM lies at the geometric centre.

h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s — ऊर्जा×समय की इकाई।<br>h has units of energy×time: J·s.

लोहा, कोबाल्ट, निकल आदि फैरामैग्नेटिक पदार्थ हैं।<br>Iron, cobalt, nickel are ferromagnets.

प्रकाश का संचार ऑप्टिकल फाइबर के भीतर बार‑बार पूर्ण आंतरिक परावर्तन से होता है।<br>Light propagates inside optical fibers by repeated total internal reflection.

स्रोत या प्रेक्षक की सापेक्ष गति से तरंग की आवृत्ति/तरंगदैर्घ्य बदलते हैं।<br>Relative motion between source and observer changes frequency/wavelength.

R = ρL/A; साथ ही ताप पर भी निर्भर करता है।<br>R = ρL/A; also affected by temperature.

शक्ति P = 1/f (मीटर में); इकाई डायॉप्टर (D) है।<br>Power P = 1/f (in metres); unit is Dioptre (D).

ट्रांसफॉर्मर में परिवर्ती फ्लक्स आवश्यक; यह केवल AC से प्राप्त होता है।<br>Transformer needs changing flux; supplied by AC only.

लेन्ज का नियम: प्रेरित धारा/EMF का दिशा कारण का विरोध करती है।<br>Lenz’s law: induced current/emf opposes the cause producing it.

SI में Becquerel; ऐतिहासिक रूप से Curie व Rutherford भी प्रयुक्त।<br>In SI, becquerel; curie and rutherford are older units.

सिलिकॉन अर्धचालक सूर्य के प्रकाश को अवशोषित कर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।<br>Silicon semiconductor converts sunlight into electrical energy.

लंबे सोलिनॉइड के अक्ष के साथ क्षेत्र लगभग समान होता है।<br>Field is approximately uniform along the axis for a long solenoid.

गामा किरणों की पैठने की शक्ति सर्वाधिक होती है।<br>Gamma rays have the highest penetrating power.

टायर और पथ के बीच का स्थैतिक घर्षण ही, जिसे विपरीत दिशा में लगने वाला बल कहा जा सकता है, वाहन को वक्र पथ पर बनाए रखने के लिए अभिकेन्द्रीय बल देता है।<br>Static friction between tyres and road provides the required centripetal force to keep the vehicle on a curved path.

क्षैतिज समान वेग और ऊर्ध्वाधर गुरुत्व त्वरण मिलकर परवलय पथ बनाते हैं।<br>Horizontal uniform velocity and vertical gravity produce a parabolic path.

ट्रांसफॉर्मर पारस्परिक प्रेरण (म्यूचुअल इंडक्शन) पर कार्य करता है; इसे फैराडे के नियम से समझते हैं।<br>A transformer operates on mutual induction, described by Faraday’s law.

सतह क्षेत्र को न्यूनतम करने की प्रवृत्ति सतह तनाव से होती है, अतः बूंदें गोलाकार बनती हैं।<br>Surface tension tends to minimize surface area, giving drops a spherical shape.

छोटी तरंगदैर्घ्य (नीली) का प्रकीर्णन वायुमंडल में अधिक होता है।<br>Shorter wavelengths (blue) are scattered more in the atmosphere.