- परमाणु (Atom) की संरचना
- प्रत्येक पदार्थ छोटे-छोटे कणों से बना होता है जिन्हें परमाणु (atoms) कहते हैं –1803 में डाल्टन ने बताया
- Fundamental Particles of Matter
- Electron
- खोज – जे.जे. थॉमसन
- ‘कैथोड किरण नलिका’ (CRT – cathode ray tube) प्रयोग द्वारा
- आवेश : –1.6022 x 10-19 C
- द्रव्यमान : 9.1094 x 10-31 kg
- Proton
- खोज : गोल्डस्टीन , रदरफोर्ड (नामकरण किया )
- आवेश : +1.6022 x 10-19 C
- द्रव्यमान : 1.67 x 10-27 kg
- Neutron
- खोज : चैडविक ने, 1932 में, बेरिलियम धातु पर
- आवेश : वैद्युत उदासीन (Neutral)
- द्रव्यमान : प्रोटॉन के द्रव्यमान के लगभग बराबर
- Electron
- Positron :
- खोज : 1932 में, Anderson
- आवेश : धन आवेशित, इलेक्ट्रॉन के बराबर
- द्रव्यमान : इलेक्ट्रॉन के बराबर
- Anti-Particle of Electron भी कहते है।
- Neutrino :
- खोज – 1930 , Pauli ने
- द्रव्यमान व आवेश रहित
- ये दो प्रकार के होते हैं, न्यूट्रिनो एवं एन्टिन्यूट्रिनो।
- इनके spin एक-दूसरे के विपरीत होते हैं।
- meson :
- खोज – 1935 में, युकावा (H. Yukawa) ने
- यह एक अस्थायी मूल कण है।
- जीवनकाल : 10-8 से०
- इसका द्रव्यमान इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान का 274 गुना होता है।
- Photon :
- ये ऊर्जा के packet होते हैं, जो प्रकाश की चाल से चलते हैं।
- सभी विद्युत चुम्बकीय किरणों का निर्माण मूल कण से हुआ है।
- इनका Rest Mass शून्य होता है।
- Nucleus :
- परमाणु का केन्द्रीय भाग – रचना प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों से
- नाभिक की त्रिज्या : 10-12 सेमी०
- परमाणु की त्रिज्या : 10-8 सेमी०
- नाभिक का घनत्व परमाणु के घनत्व से 1012 गुना अधिक होता है ।
- परमाणु नाभिक की होती है।
- जिन नाभिकों में 2,8, 14, 20, 28, 50 या 82 न्यूट्रॉन अथवा प्रोट्रॉन या 126 अथवा 152 न्यूट्रॉन होते हैं, वह अन्य नाभिकों की तुलना में अधिक स्थायी होता है। ये सख्याए स्थायित्व संख्याएँ (Stability Numbers ) कहलाती है
- Nuclear Forces :
- जो आकर्षण बल परमाणु नाभिक में न्यूक्लिऑन (प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों) को परस्पर बाँधे रहता है, वे नाभिकीय बल कहलाते हैं।
- समान charge के कारण प्रोटॉनों में प्रतिकर्षण होता है, परन्तु इस प्रतिकर्षण के बाबजुद नाभिक स्थायी होता है. क्योकि नाभिकीय बल प्रतिकर्षण बल से अधिक होता है।
- नाभिकीय बल केवल 2f – 3f की दूरी तक सक्रिय होते हैं। (1f = 10-15m)
- Photoelectric Emission
- उपयुक्त आवृत्ति का प्रकाश जब किसी धातु पृष्ठ पर पड़ता है तो इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होता है।
- Photoelectron – प्रकाश के कारण उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन
- प्रकाशविद्युत उत्सर्जन की परिघटना की खोज हेनरिच हटर्ज़ द्वारा 1887 में की गई थी।
- प्रकाशविद्युत उत्सर्जन को ही ‘प्रकाशविद्युत प्रभाव’ (Photoelectric Effect) कहते हैं।
- Threshold Frequency
- Fluorescence
- Phosphorescence
- Gravitational Waves
- Wave Nature of Matter
- Mass Energy
- Conductor
- Insulator
- Conductanc
- Semiconductors
- Intrinsic semiconductors
- Extrinsic semiconductors
- Doping :
- Two types of dopants :
- pentavalent dopants
- trivalent dopants
- n-Type Semiconductors
- p-Type Semiconductors
- p-n Junction
- p-n Junction can be used as diodes,Rectifier,transistor etc.
- It is also known as Junction Diode.
External potential difference can be applied to p-n junction in two ways :
- Forward biasing
- Reverse biasing
Forward biasing
- if the positive terminal of a battery is connected to the P side and the negative terminal to the n side then the PN junction is said to be forward biased
- when PN junction diode is forward biased it offers less resistance and a current flows through it.
Reverse biasing
- if the positive terminal of a battery is connected to the n side and the negative terminal to the p side then the PN junction is said to be Reverse biased.
- when PN junction diode is Reverse Biased it offers high resistance and almost no current flows through it.
Rectifier :
- the process of converting alternating current into direct current is called rectification and the device used for this purpose is called rectifier
Light Emitting Diode :
- It it is a heavily doped forward biased PN junction which spontaneously converts the biasing electrical energy into Optical energy like infrared and visible light.
- Transistor
- A transistor is a semiconductor device used to amplify or switch electronic signals and electrical power.
- transistor is a three terminal device obtained by growing either a narrow section of p-type Crystal between two relatively thicker section of n-type Crystal or a narrow section of n type crystal between two thicker section of p-type Crystal
- n-p-n Transistor
- it consists of a thin section of p-type semiconductor sandwitched between two thicker section of n- type semiconductors
- p-n-p Transistor
- it consists of a thin section of n-type semiconductor sandwitched between two thicker section of p- type semiconductors.
- Construction : Each type of transistor has three main parts:
- 1. Emitter (E).
- It is a section on one side of the transistor.
- It is of moderate size and heavily doped semiconductor.
- It is normally forward biased w.r.t. any other part of the transistor.
- It supplies a large number of majority charge carriers for the flow of current through the transistor.
- 2. Base (B)
- It is the middle section.
- It is very thin and lightly doped.
- It controls the flow of majority charge carriers from emitter to collector.
- 3. Collector (C)
- It is a section on the other side of the transistor.
- It is moderately doped and larger in size as compared to the emitter.
- It is normally reverse biased w.r.t. any other part of the transistor.
- It collects the majority charge carriers for the circuit operation.
- Why is a transistor so called ?
- The collector current is almost equal to the emitter current.
- But the resistance offered by the emitter-base junction to the flow of current is small as it is forward biased.
- The resistance offered by the base-collector junction to the flow of current is large because this junction is reverse biased.
- The current is thus transferred from a low resistance circuit to a high resistance circuit.
- Hence the name transistor, which is a combination of the words transfer and resistor.
- Amplifier : amplifier is a circuit consisting of at least one transistor which is used for increasing the voltage current or power of alternating form
- Oscillator :
- an oscillator is an electronic device which produces electric oscillation of constant frequency and amplitude without requiring any external input signal
- It converts the DC energy obtained from a battery into AC energy in some oscillatory circuit.
- Analog and Digital circuit :
- all electronic circuits can be broadly divided into two categories
-
- Analog circuit
- Digital circuit
- Analog circuit :
- a signal in which current or voltage varies continuously with time is called analog signal
- the electronic circuits which process analog signals are called analog circuit
- Avometer (ampere-volt-ohmmeter) is an analog device.
- Digital circuits :
- signal in which current or voltage can take only two discrete values is called a digital signal
- digital signal can take only two values 1 and 0 which are labelled as high and low values
- digital signals are in the form of pulses of equal level
- the electric circuit which process digital signals are called digital circuits a digital multimeter is a digital device.
- Boolean operators :
- boolean variable can have either a true value or a false value.
- the true value is represented by 1 and false value by 0.
- for electronic circuits 1 is ‘ON” condition and 0 is ‘OFF” condition.
- in Boolean Algebra, three basic operators like OR,AND and NOT are used.
- OR operator : Y = A+B (Read as Y equals A or B)
- AND operator : Y = A.B (Read as Y equals A and B)
- NOT operator : Y = A (Read as Y equals not A)
- टेलीविजन (Television) : इसका आविष्कार 1923 ई० में जॉन एल बेयर्ड ने किया।
- राडार (Radar) :
- Full Form : Radio Detection and Ranging
- इसके द्वारा रेडियो तरंगों की सहायता से वायुयान की स्थिति व दूरी का पता लगाया जाता है।
- राडार का उपयोग
- वाययानों के संसूचन, निर्देशन एवं संरक्षण में,
- बादलों की स्थिति व दूरी ज्ञात करने में,
- धातु व तेल भंडारों का पता लगाने में
- वायुमडंल की उच्चतम परत, आयनमंडल की ऊँचाई आदि ज्ञात करने में
- राडार के आविष्कार : राबर्ट वाट्सन
- राडार का प्रथम (Prototype) बनाने का श्रेय टेलर और यंग को जाता है।
- लेसर (Laser) : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
- लेसर तरंगों की आवृत्ति समान होती है तथा इसके विभिन्न तरंगों की कला (phase) भी स्थिर होती है।
- खोज : 1960 में Theodore H. Maiman द्वारा
- मूल रूप में लेसर में Ruby crystal का उपयोग होता था
- लेसर तरंगें monochromatic होती हैं, यानी विभिन्न तरंगों की आवृत्ति समान होती है।
- लेसर किरणों के उपयोग :
- CD, DVD पर आँकड़ों के संग्रहण या भंडारण में किया जाता है।
- लेसर का उपयोग स्कैनर उपकरण में भी किया जाता है।
- दूरी एवं समय मापने में :
- लेसर प्रकाश के उपयोग से 3D चित्र ‘ खींचे जा सकते हैं, जिससे होलोग्राफी (Holography) तकनीक संभव हो सकी है।
- 1962 में Y.N. Denisyuk ने होलोग्राफी का प्रथम उपयोग किया।
- वायुयान के उड़ान पथ का शुद्धतम निर्धारण लेसर के प्रयोग से किया जाता है।
- लेसर के उपयोग से कैंसर के उपचार, हृदय की धमनियों में रक्त के जमने से उत्पन्न अवरोधों को दूर करने, नेत्रों के विभिन्न प्रकार के ऑपरेशनों आदि में किया जाता है।
- भारत में लेजर प्रौद्योगिकी के उपयोग की शुरूआत 1960 के दशक में हुई।
- भाभा परमाणु अनुसंधान केन्द्र द्वारा 1964 में गैलियम-आर्सेनिकअर्द्धचालक लेसर का निर्माण किया गया।
- Masers : Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation
- आविष्कार: गोरडन, गीगर एवं टाउन्स (1955 )
- मेसर तरंगों का उपयोग :
- कृत्रिम उपग्रहों का पता लगाया जाता है
- समुद्र के अन्दर सन्देश भेजने में