JAGTIV · Previous Year Questions

UPPSC

GENERAL SCIENCE · 2012

Previous Year Question

प्रकाश का रंग निर्धारित होता है उसके—

A.

आयाम से

B.

तरंगदैर्घ्य से

C.

तीव्रता से

D.

वेग से

Correct Answer: B

Detailed Solution

प्रकाश का रंग मुख्यतः उसकी तरंगदैर्घ्य (Wavelength) से निर्धारित होता है। दृश्य प्रकाश (Visible Light) विद्युत चुंबकीय विकिरण (Electromagnetic Radiation) का वह भाग है जिसे मानव आँख पहचान सकती है। इसकी तरंगदैर्घ्य सामान्यतः लगभग 380 से 750 नैनोमीटर (nm) के बीच होती है।

प्रकाश की तरंगदैर्घ्य और आवृत्ति (Frequency) के बीच संबंध निम्न समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है—

c = ν × λ

निर्वात में प्रकाश का वेग लगभग 3 × 10⁸ m/s होता है। चूँकि निर्वात में प्रकाश का वेग स्थिर रहता है, इसलिए उसकी आवृत्ति और तरंगदैर्घ्य एक-दूसरे के व्युत्क्रमानुपाती (Inversely Proportional) होती हैं। अर्थात् तरंगदैर्घ्य बढ़ने पर आवृत्ति घटती है, जबकि तरंगदैर्घ्य घटने पर आवृत्ति बढ़ती है।

दृश्य प्रकाश के विभिन्न रंगों की अनुमानित तरंगदैर्घ्य:

रंग

तरंगदैर्घ्य

बैंगनी (Violet)

380–450 nm

नीला (Blue)

450–495 nm

हरा (Green)

495–570 nm

पीला (Yellow)

570–590 nm

नारंगी (Orange)

590–620 nm

लाल (Red)

620–750 nm

दृश्य प्रकाश में लाल रंग की तरंगदैर्घ्य सबसे अधिक तथा बैंगनी रंग की सबसे कम होती है। इसके विपरीत, बैंगनी प्रकाश की आवृत्ति और प्रति फोटॉन ऊर्जा लाल प्रकाश से अधिक होती है। फोटॉन की ऊर्जा से निर्धारित होती है, जहाँ प्लांक नियतांक (Planck Constant) है।

विकल्प (a): आयाम (Amplitude) प्रकाश तरंग के दोलन का परिमाण दर्शाता है। समान परिस्थितियों में अधिक आयाम से प्रकाश की तीव्रता बढ़ती है, लेकिन उसका रंग निर्धारित नहीं होता।

विकल्प (c): तीव्रता (Intensity) प्रति इकाई क्षेत्रफल में प्रवाहित ऊर्जा की दर को दर्शाती है। यह प्रकाश की चमक (Brightness) को प्रभावित करती है, न कि उसकी मूल वर्णीय पहचान को।

विकल्प (d): वेग (Speed) प्रकाश के संचरण की गति है। निर्वात में सभी रंगों का वेग समान होता है। किसी माध्यम में प्रवेश करने पर प्रकाश का वेग और तरंगदैर्घ्य बदल सकते हैं, लेकिन उसकी आवृत्ति अपरिवर्तित रहती है। इसलिए माध्यम बदलने से प्रकाश का मूल आवृत्ति-आधारित रंग नहीं बदलता।

सामान्यतः एकवर्णी प्रकाश (Monochromatic Light) का रंग उसकी तरंगदैर्घ्य से जोड़ा जाता है। भौतिक दृष्टि से आवृत्ति अधिक मूलभूत पहचान है, क्योंकि माध्यम बदलने पर आवृत्ति स्थिर रहती है।

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