तरंग (Waves)

तरंग (Waves) – अध्याय सारांश

1. तरंग की परिभाषा

जब कोई कंपनकारी स्रोत अपने आसपास की माध्यम में ऊर्जा को एक स्थान से दूसरे स्थान तक पहुंचाता है, तो इसे तरंग कहते हैं। यह ऊर्जा स्थानांतरित करती है, लेकिन माध्यम के कण अपने स्थायी स्थान से आगे नहीं बढ़ते, बल्कि केवल दोलन करते हैं।

2. तरंग के भाग

तरंग मुख्य रूप से निम्नलिखित भागों से मिलकर बनती है:

शिखर (Crest): तरंग का उच्चतम बिंदु।
तरंग गर्त (Trough): तरंग का निम्नतम बिंदु।
तरंगदैर्ध्य (Wavelength, λ): किसी भी दो लगातार शिखरों या गर्तों के बीच की दूरी।
आयाम (Amplitude, A): संतुलन स्थिति से अधिकतम विचलन।
आवृत्ति (Frequency, f): एक सेकंड में तरंगों की संख्या।
गति (Wave Velocity, v): तरंग की गति, जिसे v=fλ से व्यक्त किया जाता है।

3. यांत्रिक तरंगें (Mechanical Waves)

वह तरंगें जिनके संचरण के लिए किसी माध्यम (जैसे ठोस, द्रव या गैस) की आवश्यकता होती है।

3.1 अनुदैर्ध्य तरंगें (Longitudinal Waves)

इन तरंगों में माध्यम के कण तरंग के प्रसार की दिशा में कंपन करते हैं।
उदाहरण: ध्वनि तरंगें, स्प्रिंग में उत्पन्न संपीडन (Compression) और प्रसार (Rarefaction)।

3.2 अनुप्रस्थ तरंगें (Transverse Waves)

इनमें माध्यम के कण तरंग के प्रसार दिशा के लंबवत दोलन करते हैं।
उदाहरण: जल तरंगें, प्रकाश तरंगें।

4. अयांत्रिक तरंगें (Electromagnetic Waves)

वे तरंगें जिनके संचरण के लिए माध्यम की आवश्यकता नहीं होती, अर्थात ये निर्वात में भी गमन कर सकती हैं। इनमें विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र परस्पर लंबवत दोलन करते हैं।

उदाहरण: प्रकाश तरंगें, रेडियो तरंगें, एक्स-रे, गामा किरणें।

5. तरंग गति (Wave Motion)

तरंग गति में दो प्रकार होते हैं:

रेखीय गति: जब तरंगें सीधे रेखा में गमन करती हैं।
परावर्तन: जब कोई तरंग सतह से टकराकर वापस लौटती है।
अपवर्तन: जब तरंग एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रवेश करती है और उसकी गति तथा दिशा बदलती है।
प्रकीर्णन: जब तरंग किसी छोटे छिद्र या किनारे से गुजरती है और फैलती है।

6. विद्युत चुंबकीय तरंगों के गुण

ये निर्वात में भी गति कर सकती हैं।
इनकी गति निर्वात में 3×10⁸ मीटर/सेकंड होती है।
इनमें विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र परस्पर लंबवत दोलन करते हैं।

7. प्रमुख विद्युत चुंबकीय तरंगें

विद्युत चुंबकीय तरंगें	खोजकर्ता	तरंगदैर्ध्य परिसर (मीटर)	आवृत्ति परिसर (हर्ट्ज़)	उपयोग
रेडियो तरंगें	हेनरिक हर्ट्ज़	>10⁻¹	<3×10⁹	रेडियो, टीवी संचार
माइक्रोवेव	जेम्स क्लर्क मैक्सवेल	10⁻³	3×10⁹−3×10¹¹	रडार, मोबाइल संचार
अवरक्त किरणें	विलियम हर्शेल	10⁻⁶	3×10¹¹−4×10¹⁴	थर्मल इमेजिंग
दृश्य प्रकाश	न्यूटन	4×10⁻⁷ – 7×10^-7	4×10¹⁴−7.5×10¹⁴	प्रकाश, कैमरा
पराबैंगनी किरणें	जोहान रिटर	10⁻⁸	7.5×10¹⁴−3×10¹⁶	टैनिंग, जीवाणु नाशक
एक्स-रे	विल्हेम रोएंटजन	10⁻¹⁰	3×10¹⁶−3×10¹⁹	चिकित्सा इमेजिंग
गामा किरणें	पॉल विलार्ड	10⁻¹²	>3×10¹⁹	कैंसर चिकित्सा

8. तरंगों का महत्त्व

तरंगें विभिन्न वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं:

संचार प्रणाली: मोबाइल, टीवी, रेडियो संचार विद्युत चुंबकीय तरंगों पर आधारित हैं।
स्वास्थ्य: एक्स-रे और गामा किरणों का उपयोग चिकित्सा में किया जाता है।
भौतिकी और खगोल विज्ञान: ब्रह्मांडीय विकिरणों का अध्ययन विद्युत चुंबकीय तरंगों की सहायता से किया जाता है।
डिजिटल तकनीक: माइक्रोवेव और इन्फ्रारेड तकनीक का उपयोग वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन में किया जाता है।

यहां तरंगों (Waves) पर आधारित शीर्ष 25 वस्तुनिष्ठ प्रश्न (MCQs) दिए गए हैं, जो आपकी परीक्षा की तैयारी के लिए उपयोगी होंगे।

तरंगों पर वस्तुनिष्ठ प्रश्न (MCQs)

1. तरंग गति का सूत्र क्या है?
a) v=f+λv
b) v=f×λv
c) v=λ/fv
d) v=f−λv
उत्तर: b) v=f×λv

2. ध्वनि तरंग किस प्रकार की तरंग होती है?
a) अनुदैर्ध्य
b) अनुप्रस्थ
c) यांत्रिक
d) केवल a और c
उत्तर: d) केवल a और c

3. निर्वात में कौन सी तरंगें संचरण कर सकती हैं?
a) ध्वनि तरंगें
b) जल तरंगें
c) विद्युत चुंबकीय तरंगें
d) उपरोक्त सभी
उत्तर: c) विद्युत चुंबकीय तरंगें

4. निम्नलिखित में से कौन-सी विद्युत चुंबकीय तरंग नहीं है?
a) रेडियो तरंग
b) ध्वनि तरंग
c) एक्स-रे
d) गामा किरणें
उत्तर: b) ध्वनि तरंग

5. प्रकाश तरंगें किस प्रकार की होती हैं?
a) अनुदैर्ध्य
b) अनुप्रस्थ
c) यांत्रिक
d) द्रवकीय
उत्तर: b) अनुप्रस्थ

6. तरंगदैर्ध्य (λ\lambda) का मात्रक क्या है?
a) हर्ट्ज़
b) मीटर
c) सेकंड
d) न्यूटन
उत्तर: b) मीटर

7. ध्वनि तरंग का वेग सर्वाधिक किसमें होता है?
a) ठोस में
b) द्रव में
c) गैस में
d) निर्वात में
उत्तर: a) ठोस में

8. गामा किरणों की खोज किसने की थी?
a) रदरफोर्ड
b) मैक्सवेल
c) पॉल विलार्ड
d) न्यूटन
उत्तर: c) पॉल विलार्ड

9. किस प्रकार की तरंग में कण तरंग के संचरण दिशा के लंबवत दोलन करते हैं?
a) अनुदैर्ध्य
b) अनुप्रस्थ
c) स्थायी
d) सतही
उत्तर: b) अनुप्रस्थ

10. परावर्तन का नियम क्या कहता है?
a) आपतित कोण = परावर्तन कोण
b) आपतित कोण > परावर्तन कोण
c) आपतित कोण < परावर्तन कोण
d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: a) आपतित कोण = परावर्तन कोण

11. ध्वनि की चाल किस पर निर्भर करती है?
a) माध्यम की प्रकृति
b) तरंगदैर्ध्य
c) आवृत्ति
d) सभी पर
उत्तर: d) सभी पर

12. माइक्रोवेव का मुख्य उपयोग क्या है?
a) रेडियो संचार
b) मोबाइल संचार
c) एक्स-रे
d) परमाणु अनुसंधान
उत्तर: b) मोबाइल संचार

13. किस प्रकार की तरंगों का उपयोग सर्जरी में किया जाता है?
a) गामा किरणें
b) एक्स-रे
c) पराबैंगनी किरणें
d) अवरक्त किरणें
उत्तर: b) एक्स-रे

14. ध्वनि तरंगें किस माध्यम में नहीं चल सकतीं?
a) ठोस
b) द्रव
c) गैस
d) निर्वात
उत्तर: d) निर्वात

15. एक तरंग की ऊर्जा किस पर निर्भर करती है?
a) आवृत्ति
b) तरंगदैर्ध्य
c) आयाम
d) माध्यम
उत्तर: c) आयाम

16. सूर्य से पृथ्वी तक ऊष्मा किस प्रकार स्थानांतरित होती है?
a) चालन
b) संवहन
c) विकिरण
d) विस्थापन
उत्तर: c) विकिरण

17. समुद्र की सतह पर बनने वाली तरंगें किस प्रकार की होती हैं?
a) अनुदैर्ध्य
b) अनुप्रस्थ
c) स्थायी
d) यांत्रिक
उत्तर: b) अनुप्रस्थ

18. परावर्तन क्या होता है?
a) जब तरंगें वापस लौटती हैं
b) जब तरंगें माध्यम बदलती हैं
c) जब तरंगें बिखरती हैं
d) जब तरंगें अवशोषित होती हैं
उत्तर: a) जब तरंगें वापस लौटती हैं

19. हेनरिक हर्ट्ज़ ने किस तरंग की खोज की थी?
a) रेडियो तरंगें
b) एक्स-रे
c) अवरक्त किरणें
d) गामा किरणें
उत्तर: a) रेडियो तरंगें

20. ध्वनि की तीव्रता को मापने की इकाई क्या है?
a) डेसिबल
b) हर्ट्ज़
c) मीटर
d) जूल
उत्तर: a) डेसिबल

21. विद्युत चुंबकीय तरंगों की गति किस पर निर्भर करती है?
a) माध्यम पर
b) आवृत्ति पर
c) तरंगदैर्ध्य पर
d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: a) माध्यम पर

22. कौन सी तरंगें ब्रह्मांडीय संचार में प्रयोग होती हैं?
a) रेडियो तरंगें
b) एक्स-रे
c) गामा किरणें
d) पराबैंगनी किरणें
उत्तर: a) रेडियो तरंगें

23. पराबैंगनी किरणों का उपयोग किसमें किया जाता है?
a) सैन्य संचार
b) जीवाणु नाशक
c) मोबाइल नेटवर्क
d) रडार
उत्तर: b) जीवाणु नाशक

24. ध्वनि तरंगों की आवृत्ति की इकाई क्या होती है?
a) न्यूटन
b) हर्ट्ज़
c) मीटर
d) सेकंड
उत्तर: b) हर्ट्ज़

25. तरंगों का आवर्तकाल क्या होता है?
a) एक तरंग के बनने में लगा समय
b) एक तरंग की ऊर्जा
c) एक तरंग की तीव्रता
d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: a) एक तरंग के बनने में लगा समय

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