Electromagnetic Spectrum Questions in Hindi

(B) दोलन करने वाले इलेक्ट्रॉन की आवृत्ति $f = 1 \, GHz = 10^9 \, Hz$ है।
विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के अनुसार,$10^9 \, Hz$ से $10^{11} \, Hz$ की आवृत्ति वाली तरंगों को माइक्रोवेव के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
एक इलेक्ट्रॉन जो एक निश्चित आवृत्ति पर दोलन करता है,वह एक दोलित्र द्विध्रुव (oscillating dipole) के रूप में कार्य करता है,जो उसी आवृत्ति की विद्युतचुंबकीय तरंगों को उत्सर्जित करता है।
चूंकि $1 \, GHz$ माइक्रोवेव क्षेत्र में आता है,इसलिए यह माइक्रोवेव उत्सर्जित करता है। यदि दिए गए विकल्पों में 'इनमें से कोई नहीं' को सही माना गया है,तो यह परमाणु उत्सर्जन के संदर्भ में हो सकता है,लेकिन भौतिकी के अनुसार यह माइक्रोवेव है।

(A) $X$-किरणें और गामा किरणें दोनों विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं।
विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में,$X$-किरणों की तुलना में गामा किरणों की आवृत्ति अधिक और तरंगदैर्घ्य कम होती है।
इसलिए,सामान्य तौर पर $X$-किरणों की तरंगदैर्घ्य गामा किरणों से अधिक होती है।
अतः,सही कथन यह है कि $X$-किरणों की तरंगदैर्घ्य गामा किरणों से अधिक होती है।

(D) दी गई तरंगदैर्ध्य $\lambda = 10 \mathring A = 10 \times 10^{-10} \, m = 10^{-9} \, m$ है।
विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम तरंगदैर्ध्य के आधार पर तरंगों को वर्गीकृत करता है। $X$-किरणों के लिए तरंगदैर्ध्य की सीमा आमतौर पर $0.01 \mathring A$ से $100 \mathring A$ तक होती है।
चूंकि $10 \mathring A$ इस सीमा के भीतर आता है,इसलिए यह $X$-किरणों के अनुरूप है।

(A) $VHF$ (वेरी हाई फ्रीक्वेंसी) बैंड,जिसकी आवृत्ति सीमा $30\, MHz$ से $300\, MHz$ तक होती है,का उपयोग आमतौर पर टेलीविजन और रडार प्रसारण के लिए किया जाता है।
अतः,टेलीविजन प्रसारण के लिए सही आवृत्ति सीमा $30-300\, MHz$ है।

(C) $300 \,MHz$ से $3000 \,MHz$ की आवृत्ति सीमा को अल्ट्रा हाई फ्रीक्वेंसी $(UHF)$ बैंड के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
- हाई फ्रीक्वेंसी $(HF)$ बैंड: $3 \,MHz$ से $30 \,MHz$ तक।
- वेरी हाई फ्रीक्वेंसी $(VHF)$ बैंड: $30 \,MHz$ से $300 \,MHz$ तक।
- अल्ट्रा हाई फ्रीक्वेंसी $(UHF)$ बैंड: $300 \,MHz$ से $3000 \,MHz$ तक।
- सुपर हाई फ्रीक्वेंसी $(SHF)$ बैंड: $3000 \,MHz$ से $30000 \,MHz$ तक।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) $2 \ MHz$ से $30 \ MHz$ की आवृत्ति सीमा वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों को शॉर्ट वेव या उच्च-आवृत्ति $(HF)$ तरंगें कहा जाता है।
ये तरंगें आयनमंडल (ionosphere) द्वारा पृथ्वी पर वापस परावर्तित हो जाती हैं।
आयनमंडल द्वारा परावर्तन की यह घटना लंबी दूरी के संचार को संभव बनाती है,जिसे स्काई वेव संचरण कहा जाता है।
इसलिए,सही विकल्प $(b)$ है।

(C) सही उत्तर $C$ है।
आधुनिक दूरसंचार प्रणालियों में,माइक्रोवेव का उपयोग मुख्य रूप से लंबी दूरी के संचार,उपग्रह संचार और मोबाइल नेटवर्क के लिए किया जाता है क्योंकि उनमें वायुमंडल को भेदने और बड़ी मात्रा में डेटा ले जाने की क्षमता होती है।

(D) फ्लोरोसेंट पदार्थों में कम तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश (जैसे $UV$ प्रकाश) को अवशोषित करने और इसे लंबी तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश (दृश्य प्रकाश) के रूप में पुनः उत्सर्जित करने का गुण होता है।
जब उंगलियों के निशान पर फ्लोरोसेंट पाउडर छिड़का जाता है,तो पाउडर उंगलियों द्वारा छोड़े गए तेल और अवशेषों से चिपक जाता है।
जब इस कागज को $Ultraviolet$ प्रकाश के संपर्क में लाया जाता है,तो पाउडर $UV$ विकिरण को अवशोषित कर लेता है और प्रतिदीप्ति (fluorescence) उत्पन्न करता है,जिससे पृष्ठभूमि के विपरीत उंगलियों के निशान स्पष्ट दिखाई देने लगते हैं।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का वह भाग है जो मानव आँख को दिखाई देता है।
इसकी तरंगदैर्ध्य लगभग $400 \, nm$ ($4 \times 10^{-7} \, m$,बैंगनी) से $700 \, nm$ ($7 \times 10^{-7} \, m$,लाल) तक होती है।
चूंकि तरंगदैर्ध्य एक सतत चर (continuous variable) है,इसलिए इस सीमा में किन्हीं भी दो मानों के बीच अनंत संख्या में तरंगदैर्ध्य हो सकती हैं।

(A) एक फोटॉन की ऊर्जा का सूत्र $E = \frac{hc}{\lambda}$ है,जहाँ $h$ प्लांक नियतांक है,$c$ प्रकाश की गति है और $\lambda$ तरंगदैर्ध्य है।
इस संबंध से,हम देखते हैं कि $E \propto \frac{1}{\lambda}$,जिसका अर्थ है कि ऊर्जा तरंगदैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
इन्फ्रारेड विकिरण की तरंगदैर्ध्य दृश्य प्रकाश की तुलना में अधिक होती है। इसलिए,इन्फ्रारेड फोटॉन में दृश्य प्रकाश फोटॉन की तुलना में कम ऊर्जा होती है।
कथन $A$ दावा करता है कि इन्फ्रारेड फोटॉन में दृश्य प्रकाश से अधिक ऊर्जा होती है,जो गलत है।
फोटोग्राफिक प्लेटों को पराबैंगनी और इन्फ्रारेड दोनों किरणों के प्रति संवेदनशील बनाया जा सकता है,जिससे कथन $B$ और $C$ सही हो जाते हैं।
इन्फ्रारेड किरणें,दृश्य प्रकाश की तरह,सीधी रेखा में चलती हैं और अपारदर्शी वस्तुओं द्वारा अवरुद्ध होती हैं,इसलिए वे छाया बना सकती हैं,जो कथन $D$ को सही बनाता है।

(D) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को तरंगदैर्ध्य के आधार पर व्यवस्थित किया जाता है। दिए गए विकिरणों के लिए तरंगदैर्ध्य का क्रम $\lambda_{\gamma} < \lambda_{X-ray} < \lambda_{Blue} < \lambda_{Red}$ है।
दिए गए विकल्पों में से,लाल प्रकाश की तरंगदैर्ध्य सबसे लंबी है,जबकि $\gamma$-किरणों की तरंगदैर्ध्य सबसे छोटी है।
अतः,सही विकल्प $(d)$ है।

(B) दृश्य स्पेक्ट्रम विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का वह भाग है जो मानव आँख द्वारा देखा जा सकता है।
यह आमतौर पर लगभग $3,900\ \mathring A$ (बैंगनी) से $7,800\ \mathring A$ (लाल) तक होता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का अवरक्त (इन्फ्रारेड) क्षेत्र दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल किनारे ($700 \ nm$ या $7 \times 10^{-5} \ cm$) से $1 \ mm$ $(0.1 \ cm)$ तक फैला होता है।
विकल्पों को सेंटीमीटर में बदलने पर:
$A) 10^{-4} \ cm = 1000 \ nm$
$B) 10^{-5} \ cm = 100 \ nm$
$C) 10^{-6} \ cm = 10 \ nm$
$D) 10^{-7} \ cm = 1 \ nm$
चूंकि $10^{-4} \ cm$,$7 \times 10^{-5} \ cm$ से $0.1 \ cm$ की सीमा के भीतर आता है,इसलिए विकल्प $A$ अवरक्त तरंगदैर्ध्य का सही प्रतिनिधित्व करता है।

(A) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को तरंगदैर्ध्य के आधार पर व्यवस्थित किया जाता है। दिए गए विकल्पों में से,$\gamma$-किरणों की आवृत्ति सबसे अधिक होती है और इसलिए उनकी तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है।
तरंगदैर्ध्य की तुलना: $\lambda_{\gamma\text{-rays}} < \lambda_{X\text{-rays}}$।
ध्यान दें कि $\alpha$-किरणें और $\beta$-किरणें कण विकिरण हैं (क्रमशः हीलियम नाभिक और इलेक्ट्रॉन) और वे फोटॉन की तरह विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम का हिस्सा नहीं हैं; हालाँकि,उच्च-ऊर्जा भौतिकी के संदर्भ में,सूचीबद्ध विकल्पों में $\gamma$-किरणों की तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है।

(C) विद्युत-चुंबकीय तरंगें वे तरंगें हैं जो विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र के बीच कंपन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं। ऊष्मा किरणें (अवरक्त),$\gamma$-किरणें और $X$-किरणें सभी विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम का हिस्सा हैं।
$\beta$-किरणें उच्च-ऊर्जा,उच्च-गति वाले इलेक्ट्रॉनों या पॉज़िट्रॉन की किरणें होती हैं जो कुछ प्रकार के रेडियोधर्मी नाभिकों द्वारा उत्सर्जित होती हैं। चूंकि वे आवेशित कणों (पदार्थ) की धाराएं हैं,इसलिए वे विद्युत-चुंबकीय तरंगें नहीं हैं।

(A) समताप मंडल या "अच्छी ओजोन" परत पृथ्वी से लगभग $6$ से $30$ मील ऊपर तक फैली हुई है और यह सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी $(UV)$ किरणों से पृथ्वी पर जीवन की रक्षा करती है।
समतापमंडलीय ओजोन प्राकृतिक रूप से सौर पराबैंगनी विकिरण (सूर्य के प्रकाश) और ऑक्सीजन के अणुओं के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा बनती है, जो वायुमंडल का $21\%$ हिस्सा बनाते हैं।
अतः, सही उत्तर 'समताप मंडल' है।

(B) पृथ्वी के समताप मंडल (स्ट्रैटोस्फीयर) में स्थित ओजोन परत एक सुरक्षात्मक कवच के रूप में कार्य करती है।
यह सूर्य द्वारा उत्सर्जित हानिकारक $UV$ (पराबैंगनी) विकिरणों के अधिकांश भाग को अवशोषित कर लेती है।
यह अवशोषण उच्च-ऊर्जा वाले $UV$ विकिरण को पृथ्वी की सतह तक पहुँचने से रोकता है,जिससे जीवित जीवों को त्वचा कैंसर और मोतियाबिंद जैसी संभावित क्षति से सुरक्षा मिलती है।

(D) विद्युत चुम्बकीय तरंगों की आवृत्ति इस क्रम में बढ़ती है: रेडियो तरंगें < अवरक्त < दृश्य < पराबैंगनी < $X$-किरणें < $\gamma$-किरणें।
अतः,दिए गए विकल्पों में $\gamma$-किरणों की आवृत्ति सबसे अधिक है।
सही क्रम है: $\nu_{\gamma\text{-rays}} > \nu_{\text{visible}} > \nu_{\text{infrared}} > \nu_{\text{radio waves}}$।

(D) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को आवृत्ति के बढ़ते क्रम और तरंगदैर्ध्य के घटते क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। दी गई तरंगों के लिए तरंगदैर्ध्य का क्रम इस प्रकार है: $\lambda_{\text{Radio waves}} > \lambda_{I.R. \text{ rays}} > \lambda_{UV \text{ rays}} > \lambda_{X\text{-rays}}$.
अतः,दिए गए विकल्पों में से रेडियो तरंगों की तरंगदैर्ध्य अधिकतम है।

(D) ओजोन छिद्र का अर्थ समताप मंडल (stratosphere) में ओजोन $(O_3)$ की परत का महत्वपूर्ण रूप से कम या पतला होना है। यह घटना मुख्य रूप से क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$ जैसी गैसों के वायुमंडल में छोड़े जाने के कारण होती है।

(C) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम में रेडियो तरंगें,माइक्रोवेव,अवरक्त (इन्फ्रारेड) तरंगें,दृश्य प्रकाश,पराबैंगनी (अल्ट्रावायलेट) किरणें,$X$-किरणें और $\gamma$-किरणें शामिल हैं। $\alpha$-किरणें हीलियम नाभिक (कणों) से बनी होती हैं और ये विद्युतचुंबकीय तरंगें नहीं हैं। इसलिए,$\alpha$-किरणें विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम का हिस्सा नहीं हैं।

(A) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को बढ़ती तरंगदैर्ध्य या घटती आवृत्ति के क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। इन विद्युतचुंबकीय तरंगों के लिए आवृत्ति का क्रम इस प्रकार है: $\nu_{\gamma-rays} > \nu_{X-rays} > \nu_{UV-rays}$।
चूंकि $\gamma-$ किरणें $(b)$ हैं,$X-$ किरणें $(a)$ हैं और $UV-$ किरणें $(c)$ हैं,इसलिए आवृत्ति का क्रम $b > a > c$ होगा।

(A) आवृत्ति $(v)$,प्रकाश की गति $(c)$ और तरंगदैर्ध्य $(\lambda)$ के बीच का संबंध $v = \frac{c}{\lambda}$ है।
यहाँ $c = 3 \times 10^8 \, m/s$ दिया गया है।
जब $\lambda_1 = 1 \, m$ हो,तो आवृत्ति $v_1 = \frac{3 \times 10^8}{1} = 3 \times 10^8 \, Hz = 300 \, MHz$ होगी।
जब $\lambda_2 = 10 \, m$ हो,तो आवृत्ति $v_2 = \frac{3 \times 10^8}{10} = 3 \times 10^7 \, Hz = 30 \, MHz$ होगी।
अतः,आवृत्ति सीमा $30-300 \, MHz$ है।

(C) अणुओं की कंपन गति आमतौर पर विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के अवरक्त (Infrared) क्षेत्र में ऊर्जा संक्रमण के अनुरूप होती है।
जबकि घूर्णी (rotational) संक्रमण सूक्ष्म तरंग (microwave) क्षेत्र से जुड़े होते हैं,कंपन (vibrational) संक्रमणों में उच्च ऊर्जा परिवर्तन शामिल होते हैं जो अवरक्त सीमा के भीतर आते हैं।
इसलिए,अणु अपनी कंपन गति के कारण अवरक्त क्षेत्र में विकिरण को अवशोषित करते हैं।

(A) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम में तरंगदैर्ध्य बढ़ने और आवृत्ति घटने का क्रम इस प्रकार है: गामा किरणें,एक्स-रे,पराबैंगनी किरणें,दृश्य प्रकाश,अवरक्त किरणें,सूक्ष्म तरंगें और रेडियो तरंगें।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,आवृत्ति का क्रम इस प्रकार है: $\nu_{\text{Gamma rays}} > \nu_{\text{Ultraviolet rays}} > \nu_{\text{Blue light}} > \nu_{\text{Infrared rays}}$.
अतः,गामा किरणों की आवृत्ति अधिकतम होती है।

(A) ओजोन परत मुख्य रूप से समताप मंडल (stratosphere) में स्थित है,जो पृथ्वी की सतह से लगभग $10 \; km$ से $50 \; km$ ऊपर तक फैली हुई है। ओजोन की सांद्रता $15 \; km$ और $35 \; km$ के बीच सबसे अधिक होती है। दिए गए विकल्पों में से,ओजोन परत की स्थिति को सबसे अच्छी तरह दर्शाने वाली सीमा $10 \; km$ से $50 \; km$ है। अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को तरंगदैर्ध्य और आवृत्ति के आधार पर वर्गीकृत किया गया है। रेडियो तरंगों की तरंगदैर्ध्य $1 \ mm$ से $100 \ km$ तक होती है। चूंकि $21 \ cm$ इस $1 \ mm$ से $100 \ km$ की सीमा के भीतर आता है,इसलिए इसे रेडियो तरंग के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। विशेष रूप से,इसे $21 \ cm$ हाइड्रोजन लाइन के रूप में जाना जाता है,जो रेडियो खगोल विज्ञान में एक महत्वपूर्ण उपकरण है।

(C) दी गई आवृत्ति $f = 6 \times 10^{15} \text{ Hz}$ है।
संबंध $\lambda = \frac{c}{f}$ का उपयोग करते हुए,जहाँ $c = 3 \times 10^8 \text{ m/s}$ प्रकाश की गति है:
$\lambda = \frac{3 \times 10^8}{6 \times 10^{15}} \text{ m} = 0.5 \times 10^{-7} \text{ m} = 5 \times 10^{-8} \text{ m}$.
$X$-किरणों के लिए तरंगदैर्ध्य की सीमा लगभग $10^{-8} \text{ m}$ से $10^{-11} \text{ m}$ होती है।
चूंकि $5 \times 10^{-8} \text{ m}$ इस $X$-किरण स्पेक्ट्रम के अंतर्गत आता है,इसलिए यह तरंग $X$-रे है।

(D) पृथ्वी का वायुमंडल ऊंचाई के साथ तापमान में होने वाले परिवर्तनों के आधार पर विभिन्न परतों में विभाजित है। क्षोभमंडल (troposphere) के ठीक ऊपर की परत को समतापमंडल (stratosphere) कहा जाता है। यह परत क्षोभमंडल के शीर्ष से पृथ्वी की सतह से लगभग $50 \ km$ ऊपर तक फैली हुई है।

(D) विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम में विभिन्न तरंगें उनकी आवृत्ति या तरंगदैर्ध्य के क्रम में व्यवस्थित होती हैं। दिए गए विकल्पों में से,$Radiowaves$ (रेडियो तरंगों) की तरंगदैर्ध्य सबसे अधिक होती है और परिणामस्वरूप उनकी आवृत्ति न्यूनतम होती है। ध्यान दें कि $Audible$ $waves$ (श्रव्य तरंगें) और $Ultrasonic$ $waves$ (पराश्रव्य तरंगें) यांत्रिक तरंगें हैं,विद्युत चुंबकीय तरंगें नहीं। इसलिए,सूचीबद्ध विद्युत चुंबकीय तरंगों में,$Radiowaves$ की आवृत्ति न्यूनतम है। सही विकल्प $D$ है।

(B) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को तरंगदैर्ध्य के आधार पर व्यवस्थित किया जाता है। अनुमानित तरंगदैर्ध्य सीमाएँ इस प्रकार हैं:
$1$. कॉस्मिक किरणें: $10^{-14} \ m$ से $10^{-12} \ m$
$2$. $\gamma$-किरणें: $10^{-12} \ m$ से $10^{-10} \ m$
$3$. एक्स-रे: $10^{-10} \ m$ से $10^{-8} \ m$
$4$. पराबैंगनी किरणें: $10^{-8} \ m$ से $4 \times 10^{-7} \ m$
इन मानों की तुलना करने पर,कॉस्मिक किरणों की तरंगदैर्ध्य सबसे कम (न्यूनतम) होती है। अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम में आवृत्ति के बढ़ते क्रम (या तरंगदैर्घ्य के घटते क्रम) में व्यवस्था इस प्रकार है: गामा किरणें > $X$-किरणें > पराबैंगनी > दृश्य प्रकाश > अवरक्त (Infrared) > सूक्ष्म तरंगें (Microwaves) > रेडियो तरंगें।
अतः,तरंगदैर्घ्य का क्रम है: $\lambda_{\text{microwaves}} > \lambda_{\text{visible}} > \lambda_{X\text{-rays}}$।
दिए गए प्रतीकों के अनुसार,यह संबंध ${\lambda _m} > {\lambda _v} > {\lambda _x}$ है।

(B) इन्फ्रारेड विकिरण की खोज $1800$ में विलियम हर्शेल द्वारा की गई थी।
उन्होंने इसकी खोज तब की जब सूर्य का प्रकाश विभिन्न रंग के फिल्टरों से होकर गुजरा,जिससे अलग-अलग मात्रा में गर्मी उत्पन्न हुई। उन्होंने परिकल्पना की कि रंगों का तापमान अलग-अलग हो सकता है। फिर उन्होंने प्रकाश को कांच के प्रिज्म से गुजारा,जिससे एक रंग स्पेक्ट्रम बना और तीन विशेष थर्मामीटरों का उपयोग करके प्रत्येक रंग के तापमान का विश्लेषण किया।
प्रत्येक रंग के लिए,एक थर्मामीटर को उसकी सीमा के भीतर रखा गया जबकि अन्य दो को नियंत्रण (control) के रूप में बाहर रखा गया। रंग में रखे थर्मामीटर का तापमान दूसरों की तुलना में अधिक था,और उन्होंने पाया कि बैंगनी से लाल रंग की ओर जाने पर प्रत्येक रंग पिछले वाले की तुलना में अधिक गर्म था। फिर उन्होंने लाल बत्ती के बगल में एक थर्मामीटर रखा,जहां स्पेक्ट्रम का कोई भी रंग दिखाई नहीं दे रहा था। उन्होंने देखा कि उस क्षेत्र का तापमान रंगीन वर्गों की तुलना में भी अधिक था। उन्होंने प्रदर्शित किया कि इस अदृश्य प्रकार का प्रकाश उसी तरह अपवर्तित और परावर्तित होता है जैसे सूर्य का प्रकाश। इस प्रकाश को इन्फ्रारेड विकिरण के रूप में जाना जाने लगा।

(A) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम ऊर्जा के अनुसार विद्युतचुंबकीय विकिरण का वितरण है।
विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के क्षेत्र इस प्रकार हैं: रेडियो तरंगें,माइक्रोवेव,इन्फ्रारेड,दृश्य प्रकाश,पराबैंगनी,$X$-किरणें और गामा किरणें (तरंगदैर्ध्य के घटते क्रम में)।
ध्वनि तरंगें यांत्रिक तरंगें होती हैं,जबकि कॉस्मिक किरणें,बीटा किरणें और अल्फा किरणें कण विकिरण हैं।
अतः,दिए गए विकल्पों में से,$X$-किरणें और प्रकाश तरंगें विद्युतचुंबकीय तरंगें हैं।

(B) अवरक्त (Infrared) विकिरण विद्युत चुंबकीय तरंगें हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य दृश्य प्रकाश की तुलना में अधिक होती है।
इनका पता आमतौर पर पायरोमीटर का उपयोग करके लगाया जाता है,जो किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण का पता लगाकर उच्च तापमान को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया एक उपकरण है।
अन्य डिटेक्टरों में बोलोमीटर और थर्मोपाइल्स शामिल हैं,लेकिन दिए गए विकल्पों में से,पायरोमीटर अवरक्त विकिरण का पता लगाने के लिए सही उपकरण है।

(D) संचार प्रणालियाँ,जैसे कि उपग्रह संचार,रडार और मोबाइल नेटवर्क,मुख्य रूप से रेडियो और माइक्रोवेव आवृत्ति रेंज की विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करती हैं।
$X-rays$ और $\gamma$ किरणों की आवृत्ति और ऊर्जा बहुत अधिक होती है,जो उन्हें लंबी दूरी के संचार के लिए अनुपयुक्त बनाती है क्योंकि उनकी आयनीकरण प्रकृति और मॉड्यूलेशन में कठिनाई होती है।
ध्वनि तरंगें यांत्रिक तरंगें हैं और उन्हें यात्रा करने के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है,जो उन्हें लंबी दूरी के वायरलेस संचार के लिए अव्यावहारिक बनाती है।
माइक्रोवेव,जो रेडियो आवृत्ति स्पेक्ट्रम के अंतर्गत आते हैं,का उपयोग पॉइंट-टू-पॉइंट संचार,उपग्रह लिंक और वायरलेस नेटवर्क के लिए व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि उनमें बड़ी मात्रा में जानकारी ले जाने की क्षमता होती है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) $X$-किरणें और $\gamma$-किरणें दोनों विद्युतचुंबकीय तरंगें हैं जो निर्वात में समान वेग से चलती हैं,जो प्रकाश का वेग $(c \approx 3 \times 10^8 \ m/s)$ है।
विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के अनुसार,$\gamma$-किरणों की आवृत्ति $X$-किरणों की तुलना में अधिक और तरंगदैर्ध्य कम होती है।
इसलिए,सामान्यतः $X$-किरणों की तरंगदैर्ध्य $\gamma$-किरणों की तरंगदैर्ध्य से अधिक होती है।

(A) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को तरंगदैर्ध्य के आधार पर व्यवस्थित किया जाता है।
दृश्य स्पेक्ट्रम में,लाल प्रकाश की तरंगदैर्ध्य सबसे अधिक और बैंगनी प्रकाश की तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है।
इसलिए,$\lambda_r > \lambda_v$।
$X$-किरणों की तरंगदैर्ध्य दृश्य प्रकाश की तुलना में बहुत कम होती है।
अतः,तरंगदैर्ध्य का सही क्रम $\lambda_r > \lambda_v > \lambda_x$ है।

(A) विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम को तरंगदैर्ध्य के आधार पर व्यवस्थित किया जाता है। दिए गए विकल्पों में से,$\gamma$-किरणों (गामा किरणों) की आवृत्ति सबसे अधिक होती है और परिणामस्वरूप उनकी तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है,जो आमतौर पर $10^{-11} \ m$ से कम होती है। $\alpha$-किरणें और $\beta$-किरणें कण हैं (क्रमशः हीलियम नाभिक और इलेक्ट्रॉन),इसलिए उनकी तरंगदैर्ध्य की तुलना विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरह नहीं की जा सकती। $X$-किरणों की तरंगदैर्ध्य $\gamma$-किरणों से अधिक होती है। अतः,$\gamma$-किरणों की तरंगदैर्ध्य सबसे कम है।

(C) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को आवृत्ति और तरंगदैर्ध्य के आधार पर व्यवस्थित किया जाता है।
$X$-किरणों की तरंगदैर्ध्य पराबैंगनी किरणों से छोटी लेकिन गामा किरणों से लंबी होती है।
इसलिए,$X$-किरण क्षेत्र गामा किरणों और पराबैंगनी क्षेत्र के बीच स्थित होता है।

(A) आवृत्ति के बढ़ते क्रम में विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम इस प्रकार है: रेडियो तरंगें < माइक्रोवेव < इन्फ्रारेड < दृश्य प्रकाश < पराबैंगनी < $X$-किरणें < $\gamma$-किरणें।
दी गई आवृत्तियाँ हैं:
$a$ ($X$-किरणें)
$b$ ($\gamma$-किरणें)
$c$ (पराबैंगनी किरणें)
स्पेक्ट्रम से,$\gamma$-किरणों की आवृत्ति सबसे अधिक है,उसके बाद $X$-किरणें और फिर पराबैंगनी किरणें आती हैं।
इसलिए,$b > a > c$ है।
इसका अर्थ है कि $b > a$ (या $a < b$) और $b > c$ है।
अतः,सही संबंध $a < b$ और $b > c$ है।

(B) स्रोत की शक्ति $P = n \times E = n \times (hc / \lambda)$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $n$ प्रति सेकंड फोटॉन की संख्या है,$h$ प्लांक नियतांक है और $c$ प्रकाश की गति है।
दिया गया है: $P = 4 \times 10^3 \ W$ और $n = 10^{20} \ s^{-1}$.
तरंगदैर्ध्य के लिए सूत्र: $\lambda = (n \times h \times c) / P$.
$hc \approx 1.987 \times 10^{-25} \ J \cdot m$ का उपयोग करने पर:
$\lambda = (10^{20} \times 1.987 \times 10^{-25}) / (4 \times 10^3) \approx 0.5 \times 10^{-8} \ m = 50 \ \mathring{A}$.
चूंकि तरंगदैर्ध्य $\lambda = 50 \ \mathring{A}$,$0.1 \ \mathring{A}$ से $100 \ \mathring{A}$ की सीमा में आती है,इसलिए यह विकिरण $X$-किरण क्षेत्र से संबंधित है।

(A) आवृत्ति के बढ़ते क्रम में विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम इस प्रकार है: रेडियो तरंगें < सूक्ष्मतरंगें < अवरक्त किरणें < दृश्य प्रकाश < पराबैंगनी किरणें < एक्स-किरणें < गामा किरणें।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर:
$A$: सूक्ष्मतरंगें < पराबैंगनी किरणें < एक्स-किरणें (सही क्रम)
$B$: गामा किरणें < पराबैंगनी किरणें < रेडियो तरंगें (गलत क्रम)
$C$: रेडियो तरंगें < दृश्य प्रकाश < अवरक्त किरणें (गलत क्रम,क्योंकि अवरक्त < दृश्य प्रकाश)
$D$: गामा किरणें < दृश्य प्रकाश < पराबैंगनी किरणें (गलत क्रम)
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) समताप मंडल $(stratosphere)$ में स्थित ओजोन परत पृथ्वी पर जीवन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सूर्य द्वारा उत्सर्जित हानिकारक पराबैंगनी $(UV)$ विकिरणों को अवशोषित करती है।
इन उच्च-ऊर्जा वाली किरणों को अवशोषित करके,ओजोन परत उन्हें पृथ्वी की सतह तक पहुँचने से रोकती है,जिससे जीवित जीव त्वचा कैंसर,मोतियाबिंद और आनुवंशिक उत्परिवर्तन से सुरक्षित रहते हैं।

(A) विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम को आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
रेडियो तरंगें आमतौर पर $300 \ GHz$ तक की आवृत्तियों को कवर करती हैं।
चूंकि दी गई आवृत्ति $1057 \ MHz$ (जो कि $1.057 \ GHz$ है) है,यह रेडियो तरंगों की सीमा के भीतर आती है।
विशेष रूप से,यह आवृत्ति हाइड्रोजन परमाणुओं में हाइपरफाइन संक्रमण के अनुरूप है,जो रेडियो तरंगों के क्षेत्र में आती है।

(C) माइक्रोवेव ओवन विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के माइक्रोवेव क्षेत्र में विद्युतचुंबकीय तरंगें उत्पन्न करके काम करते हैं।
इन तरंगों की तरंगदैर्ध्य आमतौर पर $0.1 \, m$ से $1 \, mm$ (या $10 \, cm$ से $1 \, mm$) के बीच होती है।
अतः,सही रेंज $0.1 \, m$ से $1 \, mm$ है।

(D) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम को तरंगदैर्ध्य के आधार पर व्यवस्थित किया जाता है। अनुमानित तरंगदैर्ध्य सीमाएँ इस प्रकार हैं:
$1$. कॉस्मिक किरणें: $10^{-14} \ m$ से $10^{-12} \ m$
$2$. $\gamma$-किरणें: $10^{-12} \ m$ से $10^{-10} \ m$
$3$. $X$-किरणें: $10^{-10} \ m$ से $10^{-8} \ m$
$4$. पराबैंगनी किरणें: $10^{-8} \ m$ से $4 \times 10^{-7} \ m$
इन सीमाओं की तुलना करने पर,कॉस्मिक किरणों की तरंगदैर्ध्य सबसे कम (न्यूनतम) होती है। अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) तरंगदैर्ध्य के बढ़ते क्रम में विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम इस प्रकार है: $X$-किरणें < दृश्य प्रकाश < सूक्ष्मतरंगें।
यहाँ $\lambda_v$ दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्ध्य है,$\lambda_x$ $X$-किरणों की तरंगदैर्ध्य है,और $\lambda_m$ सूक्ष्मतरंगों की तरंगदैर्ध्य है।
उनकी श्रेणियों की तुलना करने पर: $X$-किरणों की तरंगदैर्ध्य लगभग $10^{-10} \ m$ होती है,दृश्य प्रकाश की लगभग $10^{-7} \ m$ होती है,और सूक्ष्मतरंगों की लगभग $10^{-2} \ m$ होती है।
अतः,सही क्रम $\lambda_m > \lambda_v > \lambda_x$ है।

(A) विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम में रेडियो तरंगें,माइक्रोवेव,इन्फ्रारेड,दृश्य प्रकाश,पराबैंगनी,एक्स-रे और गामा किरणें आवृत्ति के बढ़ते क्रम में होती हैं।
विद्युतचुंबकीय तरंगों में रेडियो तरंगों की आवृत्ति सबसे कम होती है।
ध्वनि तरंगें और अल्ट्रासोनिक तरंगें यांत्रिक तरंगें हैं,विद्युतचुंबकीय तरंगें नहीं।
ध्वनि तरंगों की आवृत्ति आमतौर पर $20 \ Hz$ से $20,000 \ Hz$ के बीच होती है,जबकि अल्ट्रासोनिक तरंगों की आवृत्ति $20,000 \ Hz$ से अधिक होती है।
रेडियो तरंगों की आवृत्ति लगभग $3 \ kHz$ $(3 \times 10^3 \ Hz)$ से शुरू होती है।
दिए गए विकल्पों की तुलना में,विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के घटकों में रेडियो तरंगों की आवृत्ति सबसे कम है,हालांकि ध्वनि तरंगों की आवृत्ति रेडियो तरंगों से भी कम हो सकती है। लेकिन,विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के संदर्भ में,रेडियो तरंगें न्यूनतम आवृत्ति के लिए सही उत्तर हैं।