Class 12 भौतिकी Ch-7 विद्युतचुंबकीय तरंगें

UNIT 7: विद्युतचुंबकीय तरंगें (Complete Master Hierarchy)

7.1 विद्युतचुंबकीय तरंगें (EM Waves)

7.1.1 मूल अवधारणा

7.1.1.1 तरंग की परिभाषा
7.1.1.1.1 ऊर्जा का स्थानांतरण
7.1.1.1.2 बिना माध्यम के प्रसार (निर्वात में गति)
7.1.1.1.3 तरंग का भौतिक अर्थ (disturbance concept)

7.1.1.2 विद्युत क्षेत्र
7.1.1.2.1 परिभाषा
7.1.1.2.2 आवेश पर बल का प्रभाव
7.1.1.2.3 दिशा एवं परिमाण

7.1.1.3 चुंबकीय क्षेत्र
7.1.1.3.1 परिभाषा
7.1.1.3.2 गतिशील आवेश से उत्पत्ति
7.1.1.3.3 दिशा निर्धारण नियम

7.1.1.4 विद्युत एवं चुंबकीय क्षेत्र का संबंध
7.1.1.4.1 E ⟂ B
7.1.1.4.2 दोनों तरंग प्रसार दिशा के लंबवत
7.1.1.4.3 समय के साथ परस्पर उत्पन्न होना

7.1.1.5 अनुप्रस्थ तरंग प्रकृति
7.1.1.5.1 अनुप्रस्थ तरंग की विशेषता
7.1.1.5.2 ध्रुवण संभव होना
7.1.1.5.3 यांत्रिक तरंग से अंतर

7.1.2 विद्युतचुंबकीय तरंगों का उत्पादन

7.1.2.1 त्वरित आवेश
7.1.2.1.1 विकिरण का सिद्धांत
7.1.2.1.2 ऊर्जा का उत्सर्जन
7.1.2.1.3 विकिरण हानि

7.1.2.2 दोलनशील धारा
7.1.2.2.1 AC धारा
7.1.2.2.2 एंटीना से विकिरण
7.1.2.2.3 समय-परिवर्ती धारा

7.1.2.3 LC ऑसिलेटर
7.1.2.3.1 L और C के बीच ऊर्जा आदान-प्रदान
7.1.2.3.2 अनुनाद की स्थिति
7.1.2.3.3 EM तरंग उत्पत्ति

7.1.2.4 एंटीना
7.1.2.4.1 डाइपोल एंटीना
7.1.2.4.2 विकिरण पैटर्न
7.1.2.4.3 निकट क्षेत्र और दूर क्षेत्र

7.1.3 मैक्सवेल समीकरण

7.1.3.1 गाउस का नियम (विद्युत)
7.1.3.1.1 विद्युत फ्लक्स
7.1.3.1.2 आवेश से संबंध

7.1.3.2 गाउस का नियम (चुंबकत्व)
7.1.3.2.1 चुंबकीय मोनोपोल का अभाव
7.1.3.2.2 बंद क्षेत्र रेखाएँ

7.1.3.3 फैराडे का नियम
7.1.3.3.1 बदलता चुंबकीय क्षेत्र प्रेरित विद्युत क्षेत्र
7.1.3.3.2 प्रेरण सिद्धांत

7.1.3.4 एम्पियर-मैक्सवेल नियम
7.1.3.4.1 विस्थापन धारा
7.1.3.4.2 समय-परिवर्ती विद्युत क्षेत्र

7.1.3.5 EM तरंगों का व्युत्पादन
7.1.3.5.1 संयुक्त समीकरण
7.1.3.5.2 तरंग समीकरण का निर्माण
7.1.3.5.3 प्रकाश की गति का निष्कर्ष

7.1.4 तरंग समीकरण

7.1.4.1 तरंग समीकरण का रूप
7.1.4.1.1 द्वितीय क्रम अवकल समीकरण
7.1.4.1.2 आवर्ती (harmonic) समाधान

7.1.4.2 तरंग का वेग
7.1.4.2.1 c = 1/√(μ₀ε₀)
7.1.4.2.2 प्रकाश की गति से समानता

7.1.4.3 समतल तरंग
7.1.4.3.1 साइनसॉइडल रूप
7.1.4.3.2 फेज़ और वेव वेक्टर

7.1.5 ऊर्जा एवं संवेग

7.1.5.1 ऊर्जा घनत्व
7.1.5.1.1 विद्युत ऊर्जा घटक
7.1.5.1.2 चुंबकीय ऊर्जा घटक

7.1.5.2 पॉयंटिंग सदिश
7.1.5.2.1 ऊर्जा प्रवाह की दिशा
7.1.5.2.2 शक्ति प्रवाह घनत्व

7.1.5.3 तीव्रता
7.1.5.3.1 प्रति इकाई क्षेत्र शक्ति
7.1.5.3.2 दूरी के साथ परिवर्तन

7.1.5.4 विकिरण दाब
7.1.5.4.1 संवेग स्थानांतरण
7.1.5.4.2 परावर्तन एवं अवशोषण प्रभाव

7.1.6 गुणधर्म

7.1.6.1 परावर्तन
7.1.6.1.1 परावर्तन का नियम

7.1.6.2 अपवर्तन
7.1.6.2.1 स्नेल का नियम

7.1.6.3 व्यतिकरण
7.1.6.3.1 अध्यारोपण सिद्धांत

7.1.6.4 विवर्तन
7.1.6.4.1 किनारों पर मुड़ना

7.1.6.5 ध्रुवण
7.1.6.5.1 रैखिक ध्रुवण
7.1.6.5.2 मालस का नियम
7.1.6.5.3 पोलराइज़र और एनालाइज़र

7.2 विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम

7.2.1 आधार

7.2.1.1 तरंगदैर्ध्य आधारित वर्गीकरण
7.2.1.1.1 छोटी और बड़ी तरंगें

7.2.1.2 आवृत्ति आधारित वर्गीकरण
7.2.1.2.1 उच्च और निम्न आवृत्ति

7.2.1.3 ऊर्जा संबंध
7.2.1.3.1 E = hf

7.2.2 रेडियो तरंगें

7.2.2.1 उत्पादन
7.2.2.1.1 LC ऑसिलेटर

7.2.2.2 संचार
7.2.2.2.1 AM/FM प्रसारण

7.2.2.3 प्रसार
7.2.2.3.1 आयनमंडल परावर्तन

7.2.3 माइक्रोवेव

7.2.3.1 उत्पादन
7.2.3.1.1 मैग्नेट्रॉन

7.2.3.2 उपयोग
7.2.3.2.1 रडार
7.2.3.2.2 उपग्रह संचार
7.2.3.2.3 माइक्रोवेव ओवन

7.2.4 अवरक्त

7.2.4.1 ऊष्मीय विकिरण
7.2.4.1.1 ताप उत्सर्जन

7.2.4.2 उपयोग
7.2.4.2.1 नाइट विज़न
7.2.4.2.2 रिमोट सेंसिंग

7.2.5 दृश्य प्रकाश

7.2.5.1 तरंगदैर्ध्य सीमा
7.2.5.1.1 400–700 nm

7.2.5.2 वर्ण विक्षेपण
7.2.5.2.1 प्रिज्म प्रभाव

7.2.5.3 प्रकीर्णन
7.2.5.3.1 रैले प्रकीर्णन

7.2.6 पराबैंगनी

7.2.6.1 प्रकार
7.2.6.1.1 UV-A UV-B UV-C

7.2.6.2 प्रभाव
7.2.6.2.1 त्वचा पर प्रभाव
7.2.6.2.2 स्टेरलाइजेशन

7.2.7 X-ray

7.2.7.1 उत्पादन
7.2.7.1.1 उच्च वेग इलेक्ट्रॉन

7.2.7.2 उपयोग
7.2.7.2.1 मेडिकल इमेजिंग
7.2.7.2.2 CT स्कैन
7.2.7.2.3 क्रिस्टलोग्राफी (Bragg law)

7.2.8 गामा किरणें

7.2.8.1 स्रोत
7.2.8.1.1 नाभिकीय क्षय

7.2.8.2 उपयोग
7.2.8.2.1 कैंसर उपचार
7.2.8.2.2 स्टेरलाइजेशन

7.2.9 उन्नत अवधारणाएँ

7.2.9.1 फोटॉन सिद्धांत
7.2.9.1.1 क्वांटम प्रकृति

7.2.9.2 स्पेक्ट्रम ओवरलैप
7.2.9.2.1 सीमा क्षेत्रों का मिश्रण

7.2.9.3 खगोलीय EM तरंगें
7.2.9.3.1 कॉस्मिक विकिरण
7.2.9.3.2 ब्रह्मांडीय स्रोत