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p-n संधि डायोड में 'अल्पसंख्यक वाहक अंतःक्षेपण' क्या है?
NCERT समझाता है, 'आरोपित वोल्टता के कारण n-ओर के इलेक्ट्रॉन ह्रासी क्षेत्र पार कर p-ओर पहुँचते हैं (जहाँ वे अल्पसंख्यक वाहक हैं)। इसी प्रकार p-ओर के होल संधि पार कर n-ओर पहुँचते हैं (जहाँ वे अल्पसंख्यक वाहक हैं)। अग्र बायस में इस प्रक्रिया को अल्पसंख्यक वाहक अंतःक्षेपण कहते हैं।'
डायोड का अग्र बायस प्रतिरोध उसके पश्च बायस प्रतिरोध की तुलना में कम क्यों होता है?
NCERT पाठ कहता है, 'पश्च बायस प्रतिरोध की तुलना में अग्र बायस प्रतिरोध कम होता है।' इसका कारण यह है कि 'अग्र बायस में... रोधिका घटती है' और 'पश्च बायस में... रोधिका बढ़ती है'।
किन विशेष स्थितियों में डायोड में बहुत उच्च पश्च बायस पर धारा अचानक बढ़ जाती है?
पाठ कहता है, 'तथापि, विशेष स्थितियों में, बहुत उच्च पश्च बायस (भंजन वोल्टता) पर धारा अचानक बढ़ जाती है।'
निम्नलिखित में से कौन-सा कथन गैस अणु के माध्य मुक्त पथ ($l$) को सही परिभाषित करता है?
NCERT पाठ के अनुसार, 'माध्य मुक्त पथ $l$ दो क्रमिक टक्करों के बीच अणु द्वारा तय की गई औसत दूरी है'।
अन्य प्राचल नियत रहने पर, गैस अणुओं का माध्य मुक्त पथ ($l$) निम्नलिखित में से किस राशि के व्युत्क्रमानुपाती है?
माध्य मुक्त पथ का सूत्र $l = 1 / (\sqrt{2} \pi n d^2)$ है। यह समीकरण स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि $l$ संख्या घनत्व ($n$) और अणु के व्यास के वर्ग ($d^2$) दोनों के व्युत्क्रमानुपाती है। NCERT पाठ भी कहता है, 'जैसा अपेक्षित है, समीकरण (12.40) द्वारा दिया गया माध्य मुक्त पथ संख्या घनत्व और अणुओं के आकार पर व्युत्क्रमतः निर्भर करता है'।
यदि किसी गैस का संख्या घनत्व ($n$) दोगुना कर दिया जाए जबकि आणविक व्यास ($d$) नियत रहे, तो माध्य मुक्त पथ ($l$) का क्या होगा?
माध्य मुक्त पथ का सूत्र $l = 1 / (\sqrt{2} \pi n d^2)$ है। यदि $n$ दोगुना हो जाए, तो हर $2n$ हो जाता है, जिससे माध्य मुक्त पथ अपने मूल मान का आधा ($l' = 1 / (\sqrt{2} \pi (2n) d^2) = l/2$) हो जाता है।
नियत दाब मानते हुए, ताप बढ़ने के साथ गैस अणुओं का माध्य मुक्त पथ ($l$) कैसे बदलता है?
नियत दाब पर, आदर्श गैस नियम ($PV = N k_B T$) के अनुसार, ताप ($T$) बढ़ाने से संख्या घनत्व ($n = N/V$) घटता है। चूँकि $l$, $n$ के व्युत्क्रमानुपाती है, ताप में वृद्धि (और इस प्रकार $n$ में कमी) से माध्य मुक्त पथ में वृद्धि होगी।
एक अत्यधिक निर्वातित नली पर विचार कीजिए। उसके भीतर गैस अणुओं के माध्य मुक्त पथ ($l$) की क्या विशेषता होगी?
NCERT पाठ कहता है, 'अत्यधिक निर्वातित नली में n [संख्या घनत्व] काफी छोटा होता है और माध्य मुक्त पथ नली की लंबाई जितना बड़ा हो सकता है'।
वायु अणुओं का माध्य मुक्त पथ अंतरापरमाणुक दूरी का लगभग 100 गुना और अणु के आकार का 1000 गुना होता है। यह दर्शाता है कि:
NCERT का 'POINTS TO PONDER' खंड नोट करता है, 'जो भिन्न है वह माध्य मुक्त पथ है, जो गैस में अंतरापरमाणुक दूरी का 100 गुना और अणु के आकार का 1000 गुना होता है।' बड़ा माध्य मुक्त पथ दर्शाता है कि अणु टकराने से पहले उल्लेखनीय दूरियाँ तय करते हैं, जो पर्याप्त स्थान का संकेत देता है और इन दूरियों के लिए लगभग अबाधित कही जा सकने वाली गति को सुगम बनाता है।
यदि गैस अणुओं का व्यास ($d$) आधा कर दिया जाए, तो माध्य मुक्त पथ ($l$) कैसे बदलेगा, यह मानते हुए कि संख्या घनत्व ($n$) नियत रहे?
माध्य मुक्त पथ $l$, $d^2$ के व्युत्क्रमानुपाती है ($l \propto 1/d^2$)। यदि $d$ आधा हो जाए, तो $d^2$, $(d/2)^2 = d^2/4$ हो जाता है। अतः $l$, $1/(d^2/4) = 4/d^2$ के अनुक्रमानुपाती होगा, अर्थात् माध्य मुक्त पथ चार गुना हो जाएगा।
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