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11. विकिरण तथा द्रव्य की द्वैत प्रकृति (Dual Nature of Radiation and Matter)

इस पेज पर आपको 11. विकिरण तथा द्रव्य की द्वैत प्रकृति (Dual Nature of Radiation and Matter) के सभी महत्वपूर्ण बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQ), परीक्षा उपयोगी नोट्स और ऑनलाइन क्विज़ मिलेंगे। अपने ज्ञान का परीक्षण करने और बोर्ड/प्रतियोगी परीक्षा में शत-प्रतिशत अंक प्राप्त करने के लिए नीचे दिए गए मॉक टेस्ट में अवश्य भाग लें।

कक्षा 12 भौतिक विज्ञान अध्याय 11 'विकिरण तथा द्रव्य की द्वैत प्रकृति' के VVI Objective Questions और Online Quiz। 3-Level चैलेंज: अगले स्तर को अनलॉक करने के लिए 70% स्कोर करें!

👉 अध्याय का सारांश (Summary)

प्रिय विद्यार्थियों, इस अध्याय में हम भौतिक विज्ञान की 1 अत्यंत ही रहस्यमयी और आधुनिक भौतिकी (Modern Physics) की नींव रखने वाली शाखा 'विकिरण तथा द्रव्य की द्वैत प्रकृति' (Dual Nature of Radiation and Matter) का बहुत ही विस्तार और गहराई से अध्ययन करेंगे। पिछले अध्यायों में, विशेषकर तरंग प्रकाशिकी में, हमने यह सिद्ध किया था कि प्रकाश 1 तरंग (Wave) है। व्यतिकरण और विवर्तन जैसी घटनाओं ने प्रकाश के तरंग रूप को 100 प्रतिशत सच साबित कर दिया था। लेकिन विज्ञान हमेशा से आश्चर्यों से भरा रहा है। 19वीं सदी के अंत में कुछ ऐसे नए प्रयोग सामने आए जिन्हें तरंग सिद्धांत बिल्कुल भी नहीं समझा सका। यहीं से महान वैज्ञानिक अल्बर्ट आइंस्टीन ने मैक्स प्लांक के क्वांटम सिद्धांत का उपयोग करते हुए यह क्रांतिकारी विचार रखा कि प्रकाश केवल 1 तरंग नहीं है, बल्कि यह ऊर्जा के छोटे-छोटे पैकेटों या कणों से मिलकर बना है, जिन्हें हम 'फोटॉन' (Photon) कहते हैं। विज्ञान को केवल अपनी किताबों में रटने के बजाय अगर हम अपने दैनिक जीवन में बाहर निकल कर देखें, तो प्रकाश के इस कण रूप (Particle nature) के अनगिनत और बेहद जादुई उदाहरण हमारे आस-पास मौजूद हैं। क्या आपने कभी गहराई से सोचा है कि सड़क के किनारे लगी सोलर लाइट (Solar light) सूरज की रोशनी पड़ते ही बैटरी को कैसे चार्ज करने लगती है? या फिर किसी बैंक या बड़े मॉल के कांच के दरवाजे आपके करीब आते ही अपने आप कैसे खुल जाते हैं? और तो और, जब हम टीवी का रिमोट दबाते हैं या मॉल में बारकोड स्कैनर से सामान का बिल बनाते हैं, तो वहां कौन सा विज्ञान काम कर रहा है? इन सभी अत्याधुनिक तकनीकों के पीछे 'प्रकाश वैद्युत प्रभाव' (Photoelectric Effect) का ही 100 प्रतिशत योगदान है, जहाँ प्रकाश की किरणें 1 धातु पर गिरकर उसमें से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकाल देती हैं, जिससे 1 करंट पैदा होता है। आगामी NCERT और RBSE बोर्ड परीक्षा के दृष्टिकोण से भौतिक विज्ञान का यह अध्याय अत्यधिक स्कोरिंग और आपकी सफलता के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह 1 छोटा लेकिन बहुत अधिक अंक दिलाने वाला अध्याय है, जिससे बोर्ड परीक्षाओं में न केवल सीधे सैद्धांतिक (Theoretical) प्रश्न पूछे जाते हैं, बल्कि आइंस्टीन के प्रकाश वैद्युत समीकरण और दे ब्रोग्ली (de Broglie) तरंगदैर्ध्य पर आधारित शानदार विश्लेषणात्मक तथा संख्यात्मक (Numerical) प्रश्न भी निश्चित रूप से हर साल परीक्षा पेपर में आते हैं। इस अध्याय के रोमांचक सफर में हम सबसे पहले 'प्रकाश वैद्युत प्रभाव' की घटना को बहुत ही बारीकी से समझेंगे। हम हर्ट्ज़, हॉल्वाश और लेनार्ड के ऐतिहासिक प्रयोगों का गहराई से अध्ययन करेंगे और जानेंगे कि कैसे देहली आवृत्ति (Threshold frequency) और कार्य फलन (Work function) जैसे कारक इस प्रभाव को नियंत्रित करते हैं। अध्याय में थोड़ा और आगे बढ़ते हुए, हम अल्बर्ट आइंस्टीन के प्रसिद्ध 'प्रकाश वैद्युत समीकरण' (Photoelectric equation) का तार्किक विश्लेषण करेंगे, जिसके लिए उन्हें नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। यह समीकरण ऊर्जा संरक्षण के नियम पर आधारित है। इसके बाद हम प्रकृति के 1 और महान रहस्य से पर्दा उठाएंगे। वैज्ञानिक लुई दे ब्रोग्ली ने 1 अत्यंत क्रांतिकारी विचार प्रस्तुत किया कि यदि प्रकाश (तरंग) 1 कण की तरह व्यवहार कर सकता है, तो 1 गतिमान कण (जैसे इलेक्ट्रॉन या प्रोटॉन) को भी 1 तरंग की तरह व्यवहार करना चाहिए। इसी को 'द्रव्य तरंगें' (Matter waves) कहते हैं। हम 1 इलेक्ट्रॉन से जुड़ी दे ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य का सूत्र स्थापित करेंगे, जो परीक्षा के लिए सबसे ज्यादा अंक दिलाने वाला टॉपिक है। डेविसन और जर्मर का प्रयोग इस बात का प्रायोगिक प्रमाण देता है कि इलेक्ट्रॉन वास्तव में विवर्तन (Diffraction) दिखाते हैं और 1 तरंग की तरह व्यवहार करते हैं। आपकी बेहतरीन और 100 प्रतिशत मजबूत तैयारी सुनिश्चित करने के लिए, हमने इन सभी जटिल और महत्वपूर्ण टॉपिक्स से चुनकर एकदम सटीक और परीक्षा-उपयोगी वस्तुनिष्ठ प्रश्न (MCQs) तैयार किए हैं। ये प्रश्न आपको अपनी सैद्धांतिक अवधारणाओं को पूरी तरह से स्पष्ट करने में मदद करेंगे और फाइनल परीक्षा हॉल में प्रश्नों को बिना गलती किए हल करने की गति में भारी वृद्धि करेंगे। विशेषता: यह 1 3-Level आधारित यूनीक क्विज़ है। अगले स्तर (Level 2 और 3) को अनलॉक करने के लिए छात्रों को वर्तमान स्तर में कम से कम 70% अंक स्कोर करने होंगे, जो उनकी बोर्ड परीक्षा की तैयारी को 100% मजबूत बनाता है。

महत्वपूर्ण प्रश्न (Important Questions)

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विद्यार्थी पंजीकरण

क्विज़ के महत्वपूर्ण निर्देश:

  • सारे concept clear करने के बाद ही टेस्ट दें।
  • इस ऑनलाइन टेस्ट में सभी प्रश्न बहुविकल्पीय (MCQ) हैं।
  • प्रत्येक प्रश्न को ध्यानपूर्वक पढ़ें और सही विकल्प का चयन करें।
  • क्विज़ लिंक दोस्तों तक शेयर करें।
  • विशेष नियम: यह क्विज़ 3 स्तरों में है। अगला स्तर (Level) खोलने के लिए आपको वर्तमान स्तर में कम से कम 70% अंक लाने होंगे।
  • पूरा चैप्टर अच्छी तरह से याद करने के बाद ही क्विज में भाग ले
  • अपनी डिटेल सही भरें, क्विज़ सब्मिट करने के बाद feedback जरूर दे। अच्छे फीडबैक साइट के होम पेज पर प्रकाशित होंगे
  • सवालो को आराम से हल करें, जल्दीबाजी नहीं करें
  • टेस्ट सबमिट करने के बाद आपका स्कोर आपके शिक्षक के डैशबोर्ड पर प्रदर्शित होगा।
  • प्रतियोगी परीक्षाओं और बोर्ड परीक्षा की बेहतरीन तैयारी के लिए आप इस टेस्ट का बार-बार अभ्यास कर सकते हैं।
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प्रश्न 1 / 20
अध्याय के सभी प्रश्न (Revision Notes)

*नोट: यह सेक्शन रिवीजन के लिए है। अपना ज्ञान परखने के लिए ऊपर दिए गए क्विज़ में भाग लें।

  1. प्रकाश विद्युत प्रभाव (Photoelectric Effect) की खोज किसने की थी?
    A) आइंस्टीन  |  B) हर्ट्ज़  |  C) मैक्सवेल  |  D) बोर
  2. प्रकाश की कणीय प्रकृति (Particle nature) को कौन प्रदर्शित करता है?
    A) व्यतिकरण  |  B) विवर्तन  |  C) प्रकाश विद्युत प्रभाव  |  D) ध्रुवण
  3. फोटॉन (Photon) की ऊर्जा (E) का सूत्र क्या है?
    A) E = mc²  |  B) E = hν  |  C) E = h/λ  |  D) E = Vq
  4. धातु की सतह से इलेक्ट्रॉन बाहर निकालने के लिए न्यूनतम ऊर्जा कहलाती है?
    A) सक्रियण ऊर्जा  |  B) कार्य फलन  |  C) गतिज ऊर्जा  |  D) स्थितिज ऊर्जा
  5. प्रकाश विद्युत धारा (Photoelectric current) किसके समानुपाती होती है?
    A) प्रकाश की तीव्रता  |  B) आवृत्ति  |  C) तरंगदैर्ध्य  |  D) वेग
  6. निरोधी विभव (Stopping Potential) पर प्रकाश विद्युत धारा का मान होता है?
    A) अधिकतम  |  B) न्यूनतम  |  C) शून्य  |  D) नियत
  7. फोटॉन का विराम द्रव्यमान (Rest mass) कितना होता है?
    A) 9.1 x 10⁻³¹ kg  |  B) 1.6 x 10⁻²⁷ kg  |  C) शून्य (Zero)  |  D) अनंत
  8. दे ब्रॉग्ली (de Broglie) तरंगदैर्ध्य (λ) का सूत्र है?
    A) λ = h/p  |  B) λ = mc²  |  C) λ = hν  |  D) λ = p/h
  9. इलेक्ट्रॉन के तरंग स्वरूप की पुष्टि किस प्रयोग ने की थी?
    A) हर्ट्ज़ प्रयोग  |  B) डेविसन-जर्मर प्रयोग  |  C) बोर प्रयोग  |  D) यंग प्रयोग
  10. प्रकाश विद्युत सेल (Photoelectric cell) बदलता है:
    A) प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में  |  B) विद्युत को प्रकाश में  |  C) ऊष्मा को विद्युत में  |  D) कोई नहीं
  11. कैथोड किरणें (Cathode rays) वास्तव में क्या हैं?
    A) प्रोटॉन की धारा  |  B) इलेक्ट्रॉनों की धारा  |  C) फोटॉन  |  D) न्यूट्रॉन
  12. एक इलेक्ट्रॉन-वोल्ट (eV) ऊर्जा का मान जूल में है?
    A) 1.6 x 10⁻¹⁹ J  |  B) 6.63 x 10⁻³⁴ J  |  C) 9.1 x 10⁻³¹ J  |  D) 1 J
  13. देहली आवृत्ति (Threshold frequency) वह न्यूनतम आवृत्ति है जिस पर:
    A) इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन शुरू होता है  |  B) धारा अधिकतम होती है  |  C) ऊर्जा शून्य होती है  |  D) वेग प्रकाश के बराबर होता है
  14. फोटॉन का संवेग (Momentum) p बराबर है:
    A) h/λ  |  B) hν  |  C) mc  |  D) hλ
  15. द्रव्य तरंगें (Matter waves) कैसी होती हैं?
    A) विद्युत चुंबकीय  |  B) यांत्रिक  |  C) अ-यांत्रिक  |  D) कोई नहीं
  16. निरोधी विभव (V₀) किस पर निर्भर करता है?
    A) केवल तीव्रता पर  |  B) केवल आवृत्ति पर  |  C) दोनों पर  |  D) किसी पर नहीं
  17. प्रकाश विद्युत प्रभाव में उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा निर्भर करती है:
    A) तीव्रता पर  |  B) आवृत्ति पर  |  C) समय पर  |  D) क्षेत्रफल पर
  18. आइंस्टीन का प्रकाश विद्युत समीकरण है:
    A) Kmax = hν - Φ₀  |  B) Kmax = hν + Φ₀  |  C) E = mc²  |  D) Φ₀ = hν
  19. यदि प्रकाश की तीव्रता दोगुनी कर दी जाए, तो निरोधी विभव पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
    A) दोगुना होगा  |  B) आधा होगा  |  C) अपरिवर्तित रहेगा  |  D) चार गुना होगा
  20. दे ब्रॉग्ली परिकल्पना के अनुसार कण का संवेग बढ़ने पर तरंगदैर्ध्य:
    A) बढ़ता है  |  B) घटता है  |  C) नियत रहता है  |  D) शून्य होता है
  21. प्लांक नियतांक (Planck's constant) का मान है:
    A) 6.63 x 10⁻³⁴ J-s  |  B) 3 x 10⁸ m/s  |  C) 1.6 x 10⁻¹⁹ C  |  D) 8.85 x 10⁻¹²
  22. एक धात्विक सतह के लिए कार्य फलन (Work Function) निर्भर करता है:
    A) प्रकाश की तीव्रता पर  |  B) धातु की प्रकृति पर  |  C) आपतन कोण पर  |  D) कोई नहीं
  23. क्या प्रकाश विद्युत प्रभाव को तरंग सिद्धांत (Wave theory) द्वारा समझाया जा सकता है?
    A) हाँ  |  B) नहीं  |  C) केवल कुछ शर्तों में  |  D) पता नहीं
  24. फोटॉन की ऊर्जा और आवृत्ति में संबंध (E = hν) किसने दिया?
    A) आइंस्टीन  |  B) प्लांक  |  C) बोर  |  D) न्यूटन
  25. निरोधी विभव और आवृत्ति के बीच ग्राफ की ढाल (Slope) क्या प्रदर्शित करती है?
    A) h/e  |  B) e/h  |  C) h  |  D) e
  26. विद्युत चुंबकीय विकिरण (Electromagnetic radiation) की द्वैत प्रकृति का अर्थ है:
    A) केवल तरंग  |  B) केवल कण  |  C) तरंग और कण दोनों  |  D) कोई नहीं
  27. यदि धातु की देहली तरंगदैर्ध्य λ₀ है, तो इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन के लिए आपतित λ होना चाहिए:
    A) λ > λ₀  |  B) λ < λ₀  |  C) λ = λ₀  |  D) शून्य
  28. इलेक्ट्रॉन का विशिष्ट आवेश (Specific charge) e/m का मान है:
    A) 1.76 x 10¹¹ C/kg  |  B) 1.6 x 10⁻¹⁹ C/kg  |  C) 9.1 x 10⁻³¹ C/kg  |  D) 1 C/kg
  29. किस रंग के फोटॉन की ऊर्जा सबसे अधिक होती है?
    A) लाल  |  B) बैंगनी  |  C) हरा  |  D) पीला
  30. द्रव्य तरंगों का तरंगदैर्ध्य कण के वेग के होता है:
    A) समानुपाती  |  B) व्युत्क्रमानुपाती  |  C) वर्ग के समानुपाती  |  D) स्वतंत्र
  31. एक 4eV कार्य फलन वाली धातु पर 5eV का फोटॉन गिरता है। अधिकतम गतिज ऊर्जा क्या होगी?
    A) 9eV  |  B) 1eV  |  C) 4.5eV  |  D) 0.5eV
  32. 100V के विभवांतर से त्वरित इलेक्ट्रॉन का दे ब्रॉग्ली तरंगदैर्ध्य लगभग है?
    A) 12.27 Å  |  B) 1.227 Å  |  C) 0.1227 Å  |  D) 122.7 Å
  33. यदि फोटॉन की आवृत्ति दोगुनी कर दी जाए, तो उसका संवेग (Momentum) होगा:
    A) समान  |  B) आधा  |  C) दोगुना  |  D) चार गुना
  34. एक धातु का कार्य फलन 2.0eV है। इसकी देहली आवृत्ति (ν₀) की गणना में h का मान प्रयुक्त होगा:
    A) 6.63 x 10⁻³⁴  |  B) 3 x 10⁸  |  C) 1.6 x 10⁻¹⁹  |  D) कोई नहीं
  35. यदि किसी कण का वेग प्रकाश के वेग का 0.1 गुना है, तो उसकी λ होगी (λ = h/mv)?
    A) बढ़ जाएगी  |  B) नियत रहेगी  |  C) नगण्य होगी  |  D) गणना संभव है
  36. V वोल्ट से त्वरित प्रोटॉन का तरंगदैर्ध्य λ = 0.286/√V Å है। 100V पर मान होगा?
    A) 0.0286 Å  |  B) 0.286 Å  |  C) 2.86 Å  |  D) 0.00286 Å
  37. फोटॉन की संख्या (n) और शक्ति (P) में संबंध है (P = nhν)?
    A) n = P/hν  |  B) n = Phν  |  C) P = n/hν  |  D) n = hν/P
  38. डेविसन-जर्मर प्रयोग में अधिकतम तीव्रता किस कोण (θ) पर प्राप्त हुई थी?
    A) 45°  |  B) 50°  |  C) 60°  |  D) 90°
  39. यदि निरोधी विभव 3V है, तो उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा जूल में है?
    A) 3 J  |  B) 4.8 x 10⁻¹⁹ J  |  C) 1.6 x 10⁻¹⁹ J  |  D) शून्य
  40. एक फोटॉन और इलेक्ट्रॉन का तरंगदैर्ध्य समान है। किसकी ऊर्जा अधिक होगी?
    A) फोटॉन की  |  B) इलेक्ट्रॉन की  |  C) दोनों समान  |  D) कोई नहीं
  41. कार्य फलन (Φ₀) और देहली तरंगदैर्ध्य (λ₀) में संबंध है:
    A) Φ₀ = hc/λ₀  |  B) Φ₀ = hλ₀/c  |  C) Φ₀ = λ₀/hc  |  D) कोई नहीं
  42. शून्य वेग वाले कण का दे ब्रॉग्ली तरंगदैर्ध्य होता है:
    A) शून्य  |  B) अनंत  |  C) नियत  |  D) एक
  43. प्रकाश विद्युत उत्सर्जन 'तात्कालिक' (Instantaneous) प्रक्रिया है, इसका अर्थ है समय अंतराल:
    A) 10⁻⁹ सेकंड से कम  |  B) 1 सेकंड  |  C) 1 मिनट  |  D) शून्य
  44. अल्फा कण का दे ब्रॉग्ली तरंगदैर्ध्य प्रोटॉन की तुलना में (समान वेग पर):
    A) अधिक है  |  B) कम है  |  C) बराबर है  |  D) शून्य है
  45. एक फोटॉन की ऊर्जा 10 keV है। यह किस क्षेत्र में आता है?
    A) रेडियो  |  B) दृश्य  |  C) X-किरण  |  D) अवरक्त
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