Introduction of Physics

भौतिक विज्ञान का परिचय

(Introduction of Physics)

भौतिकी— विज्ञान की वह शाखा है, जिसमें ऊर्जा व द्रव्य की पारस्परिक अन्त:क्रियाओं का अध्ययन किया जाता है।

भौतिक विज्ञान द्वारा प्राकृत जगत और उसकी आन्तरिक क्रियाओं का अध्ययन किया जाता है। जैसे– स्थान, काल, गति, द्रव्य, विद्युत, प्रकाश, ऊष्मा तथा ध्वनि इत्यादि अनेक विषय इसकी परिधि में आते हैं।

भौतिक राशियाँ (Vactor Quantities)—भौतिक राशियाँ वे होती हैं जिन्हें संख्या के रूप में व्यक्त किया जा सकें। ये मुख्यतया दो प्रकार ही होती हैं— सदिश राशियाँ, अदिश राशियाँ

I. सदिश राशियाँ (Vactor Quantities)—वे भौतिक राशियाँ जिन्हें व्यक्त— करने के लिए परिमाण के साथ दिशा की भी आवश्यकता हो, सदिश राशियाँ कहलाती है। यानि जिस भौतिक राशि में मात्रा (परिमाण) तथा दिशा दोनो निहित होते हैं ।

जैसे— विस्थापन, वेग, त्वरण, संवेग, आवेग, बल, बल आघूर्ण, धारा घनत्व, क्षेत्रफल, विद्युत/ चुम्ब्कीय/ गुरुत्वीय क्षेत्रों की तीव्रता इत्यारदि।

II. अदिश राशियाँ (Scalar Quantities)—वे भौतिक राशियाँ जिन्हें व्याक्त करने हेतु केवल परिमाण की आवश्यकता हो, दिशा की नहीं, अर्थात् जिन राशियों में सिर्फ परिमाण होता है उन्हें अदिश राशि कहते हैं

जैसे— कार्य, ऊर्जा, शक्ति, दाब, विद्युतधारा, ताप, कोण, द्रव्यमान, आयतन, घनत्व, समय, दूरी, चाल इत्यादि।

विमिय विश्लेषण (Dimensional Analysis)

मूल तथा व्युत्पन्न मात्रक—यांत्रिकी में उपयोग होने वाली सभी भौतिक राशियाँ की माप-तोल केवल लम्बाई, द्रव्यमान तथा समय के मात्रकों में की जा सकती है। इन मूल राशियाँ से सम्बन्धित मात्रकों को मूल मात्रक कहते हैं।

अन्तर्राष्ट्रीय मात्रक पद्धति (S.I.) (System International of Unit)

सात मूल मात्रक व दो पूरक मात्रक है—

लम्बाई              मीटर           द्रव्यमान             किलोग्राम

समय               सेकण्ड         ताप                     केल्विन

विद्युत धारा     ऐम्पियर         ज्योति तीव्रता       केन्डिला

पदार्थ की मात्रा मोल

पूरक मात्रक :—

तलीय कोण            रेडियन

घन कोण              स्टेरेडियन

मात्रक (Units)— भौतिक राशियाँ को जिसमें मापा जाता है वह उसकी इकाई या मात्रक कहलाता है।

लेन्स की क्षमता –डायोप्टर

ताप (Temperature)— केल्विन, र्यूमर, फॉरेन्हाइट, डिग्री सेल्सियस।

शक्ति (Power) — कार्य करने की दर शक्ति कहलाती है।

दाब (Pressure) — टोर, मिमीपारा, बार, पास्कल, न्यूटन/‍मीटर2

बल (Strength)— क्रिग्रा. × मी./sec2.न्यूटन, डाइन।

आवेश (Charge) —कूलॉम।

विद्युतधारा— कूलॉम/sec., ऐम्पियर।

प्रतिरोध— ओम (ohm)

विशिष्ट प्रतिरोध— ओम × मीटर

चालकता (Conductance) — ओम1, म्हो , साइमन।

तरंगों का तरंगदैर्ध्य— एंग्ट्राम (1A = 1010 Meter)

तरंगों की आवृत्ति— हर्ट्ज (Hertz)

पदार्थ की मात्रा— मोल (Mole) Mole मोल एक संख्या है जिसका मान 6.022 × 1023 होता है जिसे एवोगेड्रो संख्या भी कहते हैं।

ज्योति तीव्रता का मात्रक— कैण्डेला

चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता— टेसला (Tesla), ओरेस्टेड

चुम्बकीय प्रेरकत्व— हेनरी (Henri)

श्यानता (Viscisity)—द्रव्यों के बहने के गुण का विरोध [मात्रक = स्ट्रोक (Cgs)] करने का गुण श्यासनता कहलाता है। जैसे— शहद पानी की अपेक्षा अधिक श्यान होता है अत: यह धीमे गति से बहता है। इसे Poise (पॉइज–M.K.S.) में नापा जाता है।

नाभिक का व्यास/ त्रिज्या—फर्मीमीटर

परमाणु द्रव्यमान की इकाई—Dalton (डाल्टन)

रेडियोएक्टिवता की इकाई—बेकुरेल (Bacquerel)

समतल कोण— रेडियन (Radion)

घन कोण (Slid Angle)— स्टेरेडियन (Staradion)

प्रदीपन तीव्रता (Luminal Intensity)—लक्स (Lux)

पृष्ठ तनाव(Surface tension)—न्यूटन/मीटर (N/M)

विद्युत धारिता (Capacitance)—फैराड (Farad)

ज्योति फ्लेक्स (Luminal Flux)— ल्यूमेन (Lm)

आवेग (Impulse)— न्यूटन × सैकण्ड

कोणीय–वेग (Angular Velocity)— रेडियन प्रति सैकण्ड

जड़त्वत आघूर्ण (Inertia)— क्रिग्रा. × मी2.

विशिष्ट ऊष्माण (Specifc Heat)— जूल/क्रिग्रा./केल्विन

ऊष्मा चालकता (Heat Conductivity)— वॉ/मी./°C

चुम्बकीय प्रेरण (Magnetic Induction)— मैक्स वेल (Cg.S.)

जलयानों द्वारा लदाई सामान की इकाई— फ्रेट्टन

द्रव्यों की प्रवाह का माप— क्यूसेक‍

विकिरणों की तीव्रता की माप— रॉन्जन

वायुयानों की चाल— मैक नम्बर

कम्यूटर की याददाश्त की इकाई— बिट्स

कोशिका, कोशिकांगों की माप की इकाई— नैनोमीटर या माइक्रोमीटर

भूकम्प की तीव्रता—रिएक्टर (Ricther)

रेडियोएक्टिवता की इकाई—क्यूरी, रदरफोर्ड इत्यादि

इकाइयों के महत्वपूर्ण सूत्र/उपसर्ग (Important Prefixes of Units)

टेरा (T) = 1012

गीगा (G) = 109

मेगा (M) = 106

किलो (K) = 103

हैक्टो (h) = 102

डेका (da) = 10

डेसी (d) = 10–1

सेन्टी (C) = 10–2

मिली (M) = 10–3

माइक्रो (μ) = 10–6

नैनो (n) = 10–9

पिको (P) = 10–12

फेम्टो (f) = 10–15

एटो (a) = 10–18

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