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

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।')

निर्वात में विद्युत चुंबकीय तरंग की चाल 'c' का $\mu_0$ और $\epsilon_0$ (मुक्त आकाश के पारगम्यता और विद्युतशीलता स्थिरांक) से संबंध $c = 1/\sqrt{\mu_0\epsilon_0}$ है। (संदर्भ: 'निर्वात में विद्युत चुंबकीय तरंग की चाल c का \mu_0 और \epsilon_0 (मुक्त आकाश के पारगम्यता और विद्युतशीलता स्थिरांक) से संबंध इस प्रकार है: $c = 1/\sqrt{\mu_0\epsilon_0}$।')

समय के साथ परिवर्ती क्षेत्रों से निपटते समय ऐम्पियर के परिपथीय नियम की एक असंगति दूर करने के लिए मैक्सवेल ने विस्थापन धारा की संकल्पना प्रस्तुत की, जिससे विद्युत चुंबकीय तरंगों की भविष्यवाणी हुई। (संदर्भ: 'इस असंगति को दूर करने के लिए उन्होंने एक अतिरिक्त धारा के अस्तित्व का सुझाव दिया, जिसे उन्होंने विस्थापन धारा कहा।')

जब कोई दोलायमान आवेश (त्वरित आवेश) एक दोलायमान विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है, तो वह आगे एक दोलायमान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, जो बदले में एक दोलायमान विद्युत क्षेत्र का स्रोत बनता है, और यह क्रम चलता रहता है। यह स्व-पोषित दोलन ही विद्युत चुंबकीय तरंगों के संचरण का तरीका है। (संदर्भ: 'इस प्रकार दोलायमान विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र, कहें तो, तरंग के आकाश में संचरण के साथ एक-दूसरे को पुनर्जनित करते रहते हैं।')

$E_x$ और $B_y$ के लिए मैक्सवेल के समीकरणों का उपयोग करने पर पाया जाता है कि $\omega = ck$। यह तरंगों के लिए मानक संबंध है। (संदर्भ: '$E_x$ और $B_y$ के लिए समीकरणों [8.7(a) और (b)] तथा मैक्सवेल के समीकरणों का उपयोग करने पर पाया जाता है कि $\omega = ck$, जहाँ, $c = 1/\sqrt{\mu_0\epsilon_0}$ [8.9(a)]')