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General Science
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पदार्थ की अवस्थाओं, प्लाज़्मा, बोस-आइन्स्टाइन कंडेनसेट्स (BEC) और परमाणु संरचना के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- 1. प्लाज़्मा पदार्थ की एक ऐसी अवस्था है जिसमें अत्यधिक उच्च तापमान पर गैसें आयनित हो जाती हैं, जिससे धनात्मक आयनों और मुक्त इलेक्ट्रॉनों का एक अति-ऊर्जावान और अति-उत्तेजित मेघ बनता है, और ब्रह्मांड के अधिकांश दृश्य भाग में पदार्थ इसी अवस्था में पाया जाता है।
- 2. 'बोस-आइन्स्टाइन कंडेनसेट' (BEC) पदार्थ की पांचवीं अवस्था है, जिसे अत्यधिक कम घनत्व वाली गैस को परम शून्य (Absolute Zero) के अतिसमीप तापमान तक ठंडा करके प्राप्त किया जाता है, जहाँ सभी परमाणु एक ही क्वांटम अवस्था में संघनित हो जाते हैं।
- 3. परमाणु के नाभिकीय मॉडल के अनुसार, जब अल्फा कणों को सोने की बहुत पतली पन्नी पर बौछार किया जाता है, तो अधिकांश कण बिना किसी विक्षेपण के सीधे निकल जाते हैं, जो यह प्रमाणित करता है कि परमाणु का अधिकांश भाग रिक्त होता है।
- 4. क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, किसी बहु-इलेक्ट्रॉन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के भराव के लिए 'पाउली का अपवर्जन सिद्धांत' और 'हुंड का नियम' उत्तरदायी हैं, जबकि 'हाइजेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत' यह निर्धारित करता है कि नाभिक के भीतर इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से स्थायी रूप से निवास कर सकते हैं।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से सही हैं?
✓ Correct! Well done.
✗ Not quite — the correct answer is highlighted above.
Detailed Explanation
कथन 1, 2 और 3 पूर्णतः सत्य हैं। प्लाज़्मा अवस्था अत्यधिक उच्च तापमान पर आयनित गैसों से बनती है और ब्रह्मांड का अधिकांश दृश्य द्रव्यमान इसी रूप में है। बोस-आइन्स्टाइन कंडेनसेट (BEC) अत्यंत निम्न तापमान पर प्राप्त की जाने वाली अवस्था है। रदरफोर्ड के अल्फा-कण प्रकीर्णन प्रयोग से यह सिद्ध हुआ था कि परमाणु का अधिकांश भाग खोखला होता है। कथन 4 असत्य है क्योंकि हाइजेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत यह स्पष्ट करता है कि इलेक्ट्रॉन नाभिक के भीतर स्थित नहीं हो सकते हैं क्योंकि ऐसा होने पर उनकी स्थिति की अनिश्चितता परमाणु के आकार से भी कम हो जाएगी, जो ऊर्जा और संवेग के सिद्धांतों के विपरीत है। अधिक जानकारी के लिए विकिपीडिया संदर्भ देखें।
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मानव शरीर में प्रतिजैविक (Antibiotics) के अत्यधिक या गलत उपयोग से 'प्लाज्मिड-मध्यस्थित एंटीबायोटिक प्रतिरोध' (Plasmid-mediated antibiotic resistance) मुख्य रूप से किस जैविक प्रक्रिया के माध्यम से एक जीवाणु से दूसरे जीवाणु में तेजी से फैलता है?
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मधुबनी?
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कृत्रिम उपग्रहों की गति और गुरुत्वाकर्षण के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. किसी दीर्घवृत्ताकार कक्षा में चक्कर काटते हुए उपग्रह का कोणीय संवेग (Angular Momentum) नियत रहता है, क्योंकि पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा लगाया जाने वाला बल आघूर्ण (Torque) शून्य होता है।
2. यदि पृथ्वी की सतह के निकट परिक्रमा कर रहे किसी उपग्रह का कक्षीय वेग उसके वर्तमान मान का $\sqrt{2}$ गुना (यानि लगभग 41.4% की वृद्धि) कर दिया जाए, तो वह उपग्रह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को पार कर पलायन कर जाएगा।
3. तुल्यकालिक उपग्रह (Geostationary satellite) की पृथ्वी की सतह से ऊँचाई लगभग 36,000 किलोमीटर होती है, और यह उपग्रह विषुवत वृत्त के ऊपर पश्चिम से पूर्व दिशा में पृथ्वी की परिक्रमा करता है।
4. उपग्रह के भीतर बैठे अंतरिक्ष यात्री को भारहीनता (Weightlessness) का अनुभव होता है, जिसका प्रमुख कारण यह है कि अंतरिक्ष में पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल पूरी तरह से शून्य हो जाता है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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प्रकाशिकी (Optics) के सिद्धांतों, लेंसों और दर्पणों के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. जब किसी उत्तल लेंस को ऐसे द्रव में डुबोया जाता है जिसका अपवर्तनांक लेंस के पदार्थ के अपवर्तनांक से अधिक होता है, तो लेंस की फोकस दूरी ऋणात्मक हो जाती है और वह अभिसारी (Converging) लेंस की तरह व्यवहार करने के बजाय अपसारी (Diverging) लेंस की भांति कार्य करने लगता है।
2. गोलीय दर्पण की फोकस दूरी ($f$) और उसकी वक्रता त्रिज्या ($R$) के बीच का संबंध $f = R/2$ होता है, और यह संबंध केवल तभी पूर्ण रूप से सत्य है जब आपतित किरणें मुख्य अक्ष के बहुत निकट (paraxial rays) हों।
3. पूर्ण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) की घटना के लिए यह अनिवार्य शर्त है कि प्रकाश किरण सघन माध्यम से विरल माध्यम में जा रही हो और आपतन कोण का मान क्रांतिक कोण से अधिक होना चाहिए।
4. एक समतल दर्पण की आवर्धन क्षमता (Magnification) का मान हमेशा +1 होता है, जिसका अर्थ यह है कि इसके द्वारा बना प्रतिबिंब हमेशा वस्तु के आकार के बराबर, आभासी और सीधा होता है, भले ही वस्तु दर्पण से कितनी भी दूरी पर क्यों न रखी हो।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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पदार्थ के सामान्य गुणों, पृष्ठ तनाव, श्यानता और आर्किमिडीज के सिद्धांत के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. किसी द्रव का पृष्ठ तनाव (Surface Tension) प्रति इकाई लंबाई पर लगने वाला बल है, जिसका कारण अणुओं के बीच लगने वाला ससंजक बल (Cohesive force) है, और तापमान बढ़ने के साथ द्रव का पृष्ठ तनाव घट जाता है क्योंकि तापमान वृद्धि से अणुओं की तापीय ऊर्जा बढ़ जाती है और अंतर-आणविक आकर्षण बल कमजोर हो जाता है।
2. श्यानता (Viscosity) द्रवों का वह गुण है जिसके कारण वे अपने भीतर विभिन्न परतों के बीच होने वाली相対 गति का विरोध करते हैं, और गैसों की श्यानता तापमान बढ़ने पर घटती है जबकि द्रवों की श्यानता तापमान बढ़ने पर बढ़ती है।
3. आर्किमिडीज का सिद्धांत यह स्पष्ट करता है कि जब किसी वस्तु को किसी द्रव में पूर्णतः या आंशिक रूप से डुबोया जाता है, तो वह वस्तु अपने द्वारा हटाए गए द्रव के भार के बराबर ऊपर की ओर एक उत्प्लावन बल (Buoyant force) का अनुभव करती है, और इस बल का केंद्र हटाए गए द्रव के आयतन के गुरुत्व केंद्र पर कार्य करता है जिसे 'उत्प्लावन केंद्र' कहा जाता है।
4. केशिकत्व (Capillarity) की घटना पृष्ठ तनाव का एक व्यावहारिक परिणाम है, जिसके कारण काँच की नली में जल ऊपर चढ़ जाता है (क्योंकि जल और काँच के बीच असंजक बल जल के ससंजक बल से अधिक होता है), जबकि पारा नीचे दब जाता है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से सही हैं?
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