प्रकीर्णित प्रकाश का रंग प्रकीर्णन कणों के आकार पर निर्भर करता है। बहुत महीन कण मुख्य रूप से किस रंग के प्रकाश

Question

प्रकीर्णित प्रकाश का रंग प्रकीर्णन कणों के आकार पर निर्भर करता है। बहुत महीन कण मुख्य रूप से किस रंग के प्रकाश का प्रकीर्णन करते हैं?

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The correct answer is B: नीला प्रकाश. दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (wavelength) से छोटे आकार के कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन (scattering) को रैले प्रकीर्णन (Rayleigh scattering) के रूप में जाना जाता है। इस नियम के अनुसार, प्रकीर्णित प्रकाश की तीव्रता उसकी तरंगदैर्ध्य की चौथी घात के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जिसका अर्थ है कि बहुत महीन कणों द्वारा कम तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश (जैसे नीला) का प्रकीर्णन लंबी तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश (जैसे लाल) की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से होता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (wavelength) से छोटे आकार के कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन (scattering) को रैले प्रकीर्णन (Rayleigh scattering) के रूप में जाना जाता है। इस नियम के अनुसार, प्रकीर्णित प्रकाश की तीव्रता उसकी तरंगदैर्ध्य की चौथी घात के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जिसका अर्थ है कि बहुत महीन कणों द्वारा कम तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश (जैसे नीला) का प्रकीर्णन लंबी तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश (जैसे लाल) की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से होता है।

Working Principle: प्रकीर्णित प्रकाश की तीव्रता ($I$) रैले के प्रकीर्णन नियम का पालन करती है, जिसे $I \propto \frac{1}{\lambda^4}$ के रूप में व्यक्त किया जाता है। बहुत महीन वायुमंडलीय कणों, जैसे गैस के अणु और धूल, का आकार आपतित सूर्य के प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से बहुत छोटा होता है। क्योंकि नीले प्रकाश की तरंगदैर्ध्य लाल प्रकाश की तुलना में कम होती है, इसलिए इन महीन कणों द्वारा नीले प्रकाश का प्रकीर्णन काफी अधिक होता है।

Key Formulas: $I \propto \frac{1}{\lambda^4}$ — प्रकीर्णित प्रकाश की तीव्रता तरंगदैर्ध्य की चौथी घात के व्युत्क्रमानुपाती होती है

Key Points: रैले प्रकीर्णन तब होता है जब कण का आकार $d \ll \lambda$ हो।; दृश्य स्पेक्ट्रम बैंगनी (सबसे छोटी $\lambda$) से लेकर लाल (सबसे लंबी $\lambda$) तक होता है।; नीले प्रकाश की तरंगदैर्ध्य लाल प्रकाश से कम होती है, जिससे अधिक प्रकीर्णन होता है।

Applications: साफ नीले आकाश का दिखना; सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सूर्य का लाल दिखाई देना

Additional Info: आकाश नीला दिखाई देता है क्योंकि हवा में मौजूद अणु अन्य रंगों की तुलना में नीले प्रकाश को अधिक कुशलता से बिखेरते (scatter करते) हैं।. विकल्प A, C, और D गलत हैं क्योंकि उनकी तरंगदैर्ध्य नीले रंग की तुलना में काफी अधिक है, जिससे महीन कणों द्वारा उनका प्रकीर्णन कम प्रभावी होता है।

Answer: B सही है — बहुत महीन कण प्रकाश की कम तरंगदैर्ध्य को अधिक प्रभावी ढंग से प्रकीर्णित करते हैं, जो कि नीले प्रकाश के संगत है।

Exam Tip: तरंगदैर्ध्य और प्रकीर्णन के बीच के संबंध को हमेशा याद रखें: कम तरंगदैर्ध्य का अर्थ है अधिक प्रकीर्णन, यही कारण है कि आकाश नीला होता है और खतरे के संकेत (लंबी तरंगदैर्ध्य) लाल होते हैं।

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Option A: पीला प्रकाश

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Option C: लाल प्रकाश

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Option D: हरा प्रकाश

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