Electromagnetic Waves NEET प्रश्न हिंदी में — भौतिक विज्ञान (Physics) MCQ उत्तर सहित

दिए गए समीकरण की तुलना करने पर :

  $$\begin{gathered} {\mathrm{E}}_{\mathrm{y}}=2.5\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{C}}\cos \left[\left(2\mathrm{\pi }\times {10}^6\frac{\mathrm{rad}}{\mathrm{s}}\right)\mathrm{t} -\left(\mathrm{\pi }\times {10}^{-2}\frac{\mathrm{rad}}{\mathrm{m}}\right)\mathrm{x}\right] \\ \mathrm{With} \mathrm{the} \mathrm{standard} \mathrm{equation} \\ {\mathrm{E}}_{\mathrm{y}}={\mathrm{E}}_{\mathrm{o}}\cos (\mathrm{\omega t}-\mathrm{kx}) \\ \mathrm{we} \mathrm{get} \\ \mathrm{\omega }=2\mathrm{\pi f}=2\mathrm{\pi }\times {10}^6 \\ \therefore \mathrm{f}={10}^6 \mathrm{Hz} \\ \mathrm{Moreover}, \mathrm{we} \mathrm{know} \mathrm{that} \\ \frac{2\mathrm{\pi }}{\mathrm{\lambda }}=\mathrm{k}=\mathrm{\pi }\times {10}^{-2} {\mathrm{m}}^{-1} \\ \Rightarrow \mathrm{\lambda }=200 \mathrm{m} \end{gathered}$$

अतः, तरंग धनात्मक x-दिशा के अनुदिश आवृत्ति ${10}^6 \mathrm{Hz}$ तथा 200 m की तरंगदैर्ध्य के साथ गतिमान है।

$$\begin{gathered} E=cB=3\times {10}^8\times \left(100\mu T\right)\sin \left[\right(2\times {10}^{15}{s}^{-1}\left)\right(t-x/c\left)\right] =3\times {10}^{10}\times \sin \left[\right(2\times {10}^{15}{s}^{-1}\left)\right(t-x/c\left)\right] \\ As the wave is propagating along the +x-direction, \overrightarrow{E}\times \overrightarrow{B} should be along +x-direction. \\ \overrightarrow{E}=\left(3\times {10}^{10}\mu V/m\right)\times \sin \left[\right(2\times {10}^{15}{s}^{-1}\left)\right(t-x/c\left)\right]\left(-\hat{k}\right) \end{gathered}$$

$\mathrm{Frequency} \mathrm{of} \mathrm{\gamma }-\mathrm{rays} \mathrm{is} \mathrm{more} \mathrm{than} \mathrm{both} \mathrm{the} \mathrm{frequencies} \mathrm{of} \mathrm{X}-\mathrm{rays} \mathrm{and} \mathrm{ultrav}i\mathrm{olet} \mathrm{rays}.$

$J=\frac{P}{A}=\frac{3.9\times {10}^{26}}{4\mathrm{\pi }\left(6.96\times {10}^8\right)}=6.4\times {10}^7 \frac{W}{m^2}$

मैक्सवेल के सिद्धांत के अनुसार, त्वरित आवेश विद्युत चुंबकीय तरंगें विकिरित करते हैं। न तो स्थिर आवेश और न ही एकसमान गति वाले आवेश विद्युत चुंबकीय तरंगों के स्रोत हो सकते हैं। (संदर्भ: 'मैक्सवेल के सिद्धांत का एक महत्त्वपूर्ण परिणाम यह है कि त्वरित आवेश विद्युत चुंबकीय तरंगें विकिरित करते हैं।')

मैक्सवेल के समीकरणों से देखा जाता है कि विद्युत चुंबकीय तरंग में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के परिमाण $B_0 = (E_0/c)$ के रूप में संबंधित हैं, जिसे पुनर्व्यवस्थित करने पर $E_0 = B_0c$ मिलता है। (संदर्भ: 'मैक्सवेल के समीकरणों से यह भी देखा जाता है कि विद्युत चुंबकीय तरंग में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के परिमाण $B_0 = (E_0/c)$ (8.10) के रूप में संबंधित हैं')

विद्युतशीलता $\epsilon$ और चुंबकीय पारगम्यता $\mu$ वाले द्रव्यात्मक माध्यम में प्रकाश का वेग $v = 1/\sqrt{\mu\epsilon}$ हो जाता है। (संदर्भ: '...प्रकाश का वेग हो जाता है, $1/v = \mu\epsilon$ (8.11)')

निर्वात में मैक्सवेल के समीकरणों में विद्युत के लिए गाउस का नियम, चुंबकत्व के लिए गाउस का नियम, फैराडे का नियम और ऐम्पियर-मैक्सवेल नियम सम्मिलित हैं। किरखोफ़ का धारा नियम परिपथ विश्लेषण का एक मूलभूत सिद्धांत है, परंतु यह विद्युत चुंबकीय क्षेत्रों के लिए मैक्सवेल के मूलभूत समीकरणों में से एक नहीं है। (संदर्भ: 'MAXWELL'S EQUATIONS IN VACUUM: 1. ∮E.dA = Q/ε0 (विद्युत के लिए गाउस का नियम) 2. ∮B.dA = 0 (चुंबकत्व के लिए गाउस का नियम) 3. ∮E.dl = – d/dt ΦB (फैराडे का नियम) 4. ∮B.dl = µ0i + µ0ε0 d/dt ΦE (ऐम्पियर – मैक्सवेल नियम)')

मैक्सवेल ने समय के साथ परिवर्ती विद्युत क्षेत्र के कारण एक अतिरिक्त धारा, जिसे विस्थापन धारा कहा गया, के अस्तित्व का सुझाव दिया, और यह $I_d = \epsilon_0 d\Phi_E/dt$ द्वारा दी जाती है। (संदर्भ: 'यह विस्थापन धारा समय के साथ परिवर्ती विद्युत क्षेत्र के कारण है और $\epsilon_0 d\Phi_E/dt$ द्वारा दी जाती है')

विद्युत चुंबकीय तरंग में दोलायमान विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक-दूसरे के लंबवत होते हैं, और दोनों संचरण की दिशा के लंबवत होते हैं। यदि संचरण z-दिशा में हो और विद्युत क्षेत्र y-दिशा में हो, तो चुंबकीय क्षेत्र x-दिशा में होना चाहिए। (संदर्भ: 'दोलायमान विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र, E और B, एक-दूसरे के और विद्युत चुंबकीय तरंग के संचरण की दिशा के लंबवत होते हैं।')