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ऊष्मीय साम्य में बाह्य अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन सांद्रता ($n_e$), होल सांद्रता ($n_h$) और नैज वाहक सांद्रता ($n_i$) के बीच क्या संबंध है?
NCERT स्पष्ट रूप से यह संबंध देता है: 'ऊष्मीय साम्य में अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन और होल सांद्रता $n_e n_h = n_i^2$ (14.5) द्वारा दी जाती है।'
बाह्य अर्धचालकों में दाता अशुद्धियों ($E_D$) और ग्राही अशुद्धियों ($E_A$) के कारण अतिरिक्त ऊर्जा अवस्थाओं की उपस्थिति मुख्यतः उनके गुणों के किस पहलू को प्रभावित करती है?
NCERT कहता है, 'अर्धचालक की ऊर्जा बैंड संरचना अपमिश्रण से प्रभावित होती है। बाह्य अर्धचालकों के मामले में दाता अशुद्धियों ($E_D$) और ग्राही अशुद्धियों ($E_A$) के कारण अतिरिक्त ऊर्जा अवस्थाएँ भी होती हैं।'
n-प्रकार के अर्धचालक में बहुसंख्यक वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस प्रक्रिया में दाता अशुद्धि परमाणु क्या भूमिका निभाते हैं?
दाता अशुद्धि परमाणु, पंचसंयोजी होने के कारण, एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन रखते हैं जो दुर्बल रूप से बद्ध होता है और आसानी से चालन बैंड को दान किया जा सकता है; इससे वे n-प्रकार के अर्धचालकों में बहुसंख्यक वाहकों (इलेक्ट्रॉनों) का स्रोत बनते हैं, जैसा $E_D$ के $E_C$ से थोड़ा नीचे होने से निहित है।
अशुद्धि अपमिश्रण के कारण p-प्रकार के अर्धचालक के संयोजकता बैंड में होलों की प्रकृति का कौन-सा कथन सही वर्णन करता है?
पाठ कहता है, 'बहुत कम ऊर्जा की आपूर्ति से संयोजकता बैंड का एक इलेक्ट्रॉन स्तर $E_A$ पर कूद सकता है और ग्राही को ऋणात्मक रूप से आयनित कर सकता है।' जब कोई इलेक्ट्रॉन ग्राही स्तर को भरने के लिए संयोजकता बैंड छोड़ता है, तो वह संयोजकता बैंड में एक होल छोड़ जाता है। अतः संयोजकता बैंड के होल ग्राही अशुद्धियों द्वारा इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने के कारण होते हैं।
निम्नलिखित में से कौन-सा कारक वाहन की रुकने की दूरी को सीधे प्रभावित नहीं करता?
NCERT पाठ कहता है कि रुकने की दूरी प्रारंभिक वेग ($v_0$) और ब्रेक क्षमता (मंदन, $-a$) पर निर्भर करती है। यद्यपि प्रतिक्रिया समय कुल रुकने की दूरी (प्रतिक्रिया दूरी + ब्रेक दूरी) में योगदान देता है, रुकने की दूरी विशेष रूप से ब्रेक लगाने के बाद तय की गई दूरी है, जो मुख्यतः प्रारंभिक वेग और मंदन से प्रभावित होती है। दिए गए सूत्र $d_s = -v_0^2 / (2a)$ में द्रव्यमान शामिल नहीं है। यद्यपि द्रव्यमान दिए गए ब्रेक बल के लिए मंदन को प्रभावित करता है, प्रश्न दिए गए मंदन पर रुकने की दूरी को सीधे प्रभावित करने वाले कारकों के बारे में पूछता है।
यदि किसी कार का प्रारंभिक वेग दोगुना कर दिया जाए, तो मंदन नियत रहने पर उसकी रुकने की दूरी कैसे बदलती है?
NCERT पाठ के अनुसार, 'इस प्रकार, रुकने की दूरी प्रारंभिक वेग के वर्ग के समानुपाती है। प्रारंभिक वेग दोगुना करने पर रुकने की दूरी 4 गुनी बढ़ जाती है (समान मंदन के लिए)।' यह सूत्र $d_s = -v_0^2 / (2a)$ से व्युत्पन्न है। यदि $v_0$, $2v_0$ हो जाए, तो $d_s$, $(2v_0)^2 / (2a) = 4v_0^2 / (2a)$ हो जाता है, जो मूल रुकने की दूरी का 4 गुना है।
प्रतिक्रिया समय को किसी व्यक्ति द्वारा प्रेक्षण करने, सोचने और कार्य करने में लगने वाले समय के रूप में परिभाषित किया जाता है। निम्नलिखित में से किस स्थिति में चालक का प्रतिक्रिया समय संभवतः बढ़ जाएगा?
NCERT पाठ कहता है, 'प्रतिक्रिया समय स्थिति की जटिलता और व्यक्ति पर निर्भर करता है।' थकान, ध्यान भटकना या नशा (जैसे शराब) जैसे कारक व्यक्ति की शीघ्र प्रेक्षण करने, सोचने और कार्य करने की क्षमता को क्षीण करते हैं, जिससे प्रतिक्रिया समय बढ़ जाता है। अन्य विकल्प ऐसी स्थितियाँ बताते हैं जिनमें प्रतिक्रिया समय संभवतः कम या सामान्य होगा।
एक छात्र रूलर गिराने के प्रयोग से अपना प्रतिक्रिया समय मापता है। रूलर पकड़े जाने से पहले मुक्त पतन में दूरी $d$ तय करता है। यदि गुरुत्वीय त्वरण $g$ है, तो निम्नलिखित में से कौन-सा समीकरण दूरी $d$ को प्रतिक्रिया समय $t_r$ से सही रूप में संबंधित करता है?
NCERT उदाहरण कहता है, 'रूलर मुक्त पतन में गिरता है। अतः $v_0 = 0$, और $a = -g = -9.8 \text{ m s}^{-2}$। तय की गई दूरी $d$ और प्रतिक्रिया समय $t_r$ $d = \frac{1}{2} g t_r^2$ द्वारा संबंधित हैं।' यह नियत त्वरण के गति समीकरण $s = ut + \frac{1}{2}at^2$ से व्युत्पन्न है, जहाँ प्रारंभिक वेग $u=0$, त्वरण $a=g$ और दूरी $s=d$ है।
एक कार $20 \text{ m/s}$ की चाल से चल रही है और उसकी ब्रेक दूरी $34 \text{ m}$ है। यदि कार की चाल बढ़कर $25 \text{ m/s}$ हो जाए, तो समान मंदन क्षमता मानते हुए लगभग ब्रेक दूरी क्या होगी?
NCERT पाठ आँकड़े देता है: '11, 15, 20 और 25 m/s के वेगों के संगत ब्रेक दूरी क्रमशः 10 m, 20 m, 34 m और 50 m पाई गई'। अतः दिए गए प्रायोगिक आँकड़ों के आधार पर $25 \text{ m/s}$ के वेग के लिए ब्रेक दूरी $50 \text{ m}$ है।
गति सीमा निर्धारित करने में, विशेषकर स्कूल क्षेत्रों में, रुकने की दूरी एक महत्वपूर्ण कारक क्यों है?
NCERT पाठ स्पष्ट रूप से कहता है, 'गति सीमा निर्धारित करने में, उदाहरण के लिए स्कूल क्षेत्रों में, रुकने की दूरी एक महत्वपूर्ण कारक है।' स्कूल क्षेत्रों जैसे स्थानों में कम गति सीमा का प्राथमिक कारण यह है कि अप्रत्याशित स्थितियों (जैसे किसी बच्चे का सड़क पर दौड़ आना) में चालकों को रुकने के लिए अधिक समय और दूरी मिले, जिससे सुरक्षा बढ़े।
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