वैज्ञानिक उपकरण और खोजें: नोट्स और प्रश्न

सही उत्तर D, जे जे थॉमसन है। सन 1897 में थॉमसन ने अत्यंत निम्न दाब पर गैस में विद्युत विसर्जन प्रवाहित किया और दिखाया कि उत्पन्न कैथोड किरणें एक समान ऋण आवेशित कणों की धारा हैं, जो किसी भी परमाणु से कहीं हल्के हैं और गैस अथवा इलेक्ट्रोड बदलने पर भी वही रहते हैं। उन्होंने इन्हें कणिका कहा; बाद में इन्हें इलेक्ट्रॉन नाम मिला और उन्होंने इनका आवेश द्रव्यमान अनुपात मापा। विकल्प A, चैडविक, ने सन 1932 में न्यूट्रॉन की खोज की, इलेक्ट्रॉन की नहीं। विकल्प B, नील्स बोर, ने कोई कण नहीं खोजा; उन्होंने वह मॉडल दिया जिसमें इलेक्ट्रॉन निश्चित ऊर्जा कोशों में परिक्रमा करते हैं और उन्होंने हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम की व्याख्या की। विकल्प C, रदरफोर्ड, ने स्वर्ण पत्र पर अल्फा कणों के प्रकीर्णन से छोटे, घने और धन आवेशित नाभिक की स्थापना की तथा प्रोटॉन को नाम दिया। स्मरण रखने योग्य क्रम है: सन 1897 में थॉमसन द्वारा इलेक्ट्रॉन, रदरफोर्ड द्वारा नाभिक और प्रोटॉन तथा सन 1932 में चैडविक द्वारा न्यूट्रॉन।

सही उत्तर C, जेम्स चैडविक है। सन 1932 में चैडविक ने बेरिलियम पर अल्फा कणों की बौछार की और दिखाया कि निकलने वाला अत्यधिक भेदक विकिरण उदासीन कणों से बना है जिनका द्रव्यमान प्रोटॉन के लगभग बराबर है। न्यूट्रॉन ने यह स्पष्ट किया कि परमाणु का द्रव्यमान उसके प्रोटॉनों के द्रव्यमान से अधिक क्यों होता है और उसने समभारिकों की भी व्याख्या की, इसी कारण चैडविक को भौतिकी का नोबेल पुरस्कार मिला। विकल्प A, मैरी क्यूरी, ने अपने पति पियरे के साथ रेडियोसक्रियता पर कार्य किया और पोलोनियम तथा रेडियम पृथक किए; उन्होंने कोई नाभिकीय कण नहीं खोजा। विकल्प B, रदरफोर्ड, ने स्वर्ण पत्र प्रयोग से नाभिक की खोज की और यह भविष्यवाणी की कि कोई उदासीन कण होना चाहिए, परंतु उसे उनके शिष्य चैडविक ने खोजा। विकल्प D, मैक्स प्लांक, ने यह प्रस्ताव देकर क्वांटम सिद्धांत की नींव रखी कि ऊर्जा क्वांटा नामक पुड़ियों में विकिरित होती है। तीन पंक्ति का सार है: इलेक्ट्रॉन थॉमसन, नाभिक रदरफोर्ड और न्यूट्रॉन चैडविक।

सही उत्तर C, फैराडे और हेनरी है। सन 1830 के दशक में स्वतंत्र रूप से कार्य करते हुए इंग्लैंड में माइकल फैराडे और संयुक्त राज्य अमेरिका में जोसेफ हेनरी ने दिखाया कि किसी परिपथ से गुजरने वाले चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन से उसमें विद्युत वाहक बल उत्पन्न होता है और यह प्रभाव फ्लक्स के मान पर नहीं, उसके परिवर्तन की दर पर निर्भर करता है। यही एक परिणाम डायनेमो, प्रत्यावर्ती धारा जनित्र, ट्रांसफार्मर और प्रेरण मोटर का आधार है, तथा प्रेरकत्व का मात्रक हेनरी उनके नाम पर है। विकल्प A, रदरफोर्ड, नाभिकीय भौतिकी से संबंधित हैं, विद्युत चुंबकत्व से नहीं। विकल्प B, आइंस्टाइन, प्रकाश विद्युत प्रभाव, सापेक्षिकता और द्रव्यमान ऊर्जा संबंध के लिए स्मरण किए जाते हैं। विकल्प D क्वांटम सिद्धांत के संस्थापक प्लांक को फर्मी के साथ जोड़ता है, जिन्होंने प्रथम नाभिकीय रिएक्टर बनाया; इनमें से किसी ने प्रेरण पर कार्य नहीं किया। स्मरण रखें कि फैराडे ने विद्युत अपघटन के नियम भी दिए, अतः उनका नाम रसायन के प्रश्नों में भी आता है।

सही उत्तर B, अंबर है। इलेक्ट्रॉन अंबर अर्थात तृणमणि का यूनानी नाम है, जो वृक्षों का जीवाश्मीकृत राल है और जिसे प्राचीन यूनानियों ने फर से रगड़ने पर तिनके, पंख और धूल के कण आकर्षित करते देखा था। क्योंकि यह आकर्षण पहली बार अंबर में देखा गया, इसलिए उससे विकसित हुए संपूर्ण विज्ञान का नाम विद्युत पड़ा और थॉमसन द्वारा सन 1897 में खोजे गए कण का नाम इलेक्ट्रॉन रखा गया। विकल्प A, एबोनाइट, कठोर वल्कनीकृत रबड़ है जिसका प्रयोग स्थिर विद्युत के विद्यालयी प्रयोगों में होता है; यह आधुनिक पदार्थ है और शब्द का स्रोत नहीं। विकल्प C, आवेश, वह भौतिक राशि है जो इस परिघटना में निहित है, परंतु यूनानी शब्द का अर्थ वह नहीं है। विकल्प D, ऋणात्मक, इलेक्ट्रॉन के आवेश का चिह्न बताता है, जो यूनानी शब्द गढ़े जाने के बहुत बाद परंपरा से तय हुआ। वैज्ञानिक शब्दों की व्युत्पत्ति पर प्रश्न प्रायः आते हैं, अतः इलेक्ट्रॉन के लिए अंबर और परमाणु के लिए अविभाज्य अर्थ वाला एटोमॉस स्मरण रखें।

सही उत्तर B, बैरोमीटर है। बैरोमीटर वायुमंडल का दाब मापता है और एवांजेलिस्टा टॉरिसेली द्वारा सन 1643 में बनाया गया पारद बैरोमीटर यह कार्य वायु के भार को लगभग छिहत्तर सेंटीमीटर ऊँचे पारे के स्तंभ से संतुलित करके करता है, जो समुद्र तल का मान है। पाठ्यांक का अचानक गिरना तूफान के आने का संकेत है, जबकि स्थिर उच्च पाठ्यांक स्वच्छ मौसम बताता है, अतः यह उपकरण मौसम पूर्वानुमान का आधार है। विकल्प A, हाइग्रोमीटर, वायु की आर्द्रता अर्थात उसमें उपस्थित जलवाष्प की मात्रा मापता है। विकल्प C, एनिमोमीटर, पवन की गति मापता है और सामान्यतः इसमें तीन या चार प्याले ऊर्ध्व अक्ष पर घूमते हैं। विकल्प D, लैक्टोमीटर, दूध का आपेक्षिक घनत्व मापता है और इस प्रकार बताता है कि उसमें जल मिलाया गया है या नहीं। सावधानी मैनोमीटर से रखनी है, जो दाब ही मापता है परंतु बंद गैस का दाब, खुले वायुमंडल का नहीं।

सही उत्तर B, लैक्टोमीटर है। लैक्टोमीटर तैरने वाला उपकरण है जो दूध का आपेक्षिक घनत्व मापता है। शुद्ध दूध का घनत्व जल से कुछ अधिक होता है, अतः जल मिलाने पर पाठ्यांक घट जाता है और तैरता भाग अधिक डूब जाता है, इसी से मिलावट पकड़ी जाती है। विकल्प A, हाइड्रोमीटर, किसी भी द्रव का आपेक्षिक घनत्व मापने का सामान्य उपकरण है और लैक्टोमीटर वस्तुतः दूध के लिए विशेष रूप से अंशांकित हाइड्रोमीटर ही है; जब प्रश्न में दोनों दिए हों तो विशिष्ट उपकरण ही अपेक्षित उत्तर है। विकल्प C, कैलोरीमीटर, वह पात्र है जिससे विशिष्ट ऊष्मा धारिता और गुप्त ऊष्मा के प्रयोगों में ऊष्मा की मात्रा मापी जाती है। विकल्प D, स्फेरोमीटर, लेंस जैसी गोलीय सतह की वक्रता त्रिज्या तीन स्थिर पैरों और एक केंद्रीय पेच से मापता है। ध्यान रखें कि लैक्टोमीटर यह बताता है कि दूध में जल मिला है या नहीं, परंतु वह स्वयं यह सिद्ध नहीं कर सकता कि दूध प्रत्येक अपमिश्रक से मुक्त है।

सही उत्तर B, फैदोमीटर है। फैदोमीटर, जिसे प्रतिध्वनि गंभीरता मापी भी कहते हैं, जहाज के पेंदे से ध्वनि की स्पंद समुद्र तल की ओर भेजता है और लौटती प्रतिध्वनि का समय नापता है; चूँकि समुद्री जल में ध्वनि की चाल ज्ञात है, इसलिए समय से गहराई निकल आती है। इसका नाम फैदम से आया है, जो छह फुट की वह पुरानी इकाई है जिसमें गहराई नापी जाती थी। विकल्प A, अल्टीमीटर, समुद्र तल से ऊँचाई मापता है और वायुयानों में लगाया जाता है, जहाँ वह ऊँचाई के साथ वायुदाब घटने के आधार पर कार्य करता है। विकल्प C, टैकोमीटर, किसी धुरी के घूर्णन की दर प्रति मिनट चक्करों में मापता है और इंजनों तथा टरबाइनों में लगता है। विकल्प D, ऑडियोमीटर, विभिन्न आवृत्तियों पर किसी व्यक्ति की श्रवण तीक्ष्णता मापता है। स्मरण योग्य संबंधित उपकरण हाइड्रोफोन है, जो जल के भीतर ध्वनि का संसूचन करता है, तथा सोनार है, जो इसी प्रतिध्वनि सिद्धांत से पनडुब्बियों और मछलियों के झुंड का पता लगाता है।

सही उत्तर B, अलेक्जेंडर फ्लेमिंग है। सन 1928 में फ्लेमिंग ने देखा कि उनकी लंदन प्रयोगशाला की एक संवर्धन तश्तरी पर उग आए पेनिसिलियम वंश के कवक ने अपने चारों ओर के स्टैफिलोकोकस जीवाणुओं को मार दिया है, और उन्होंने उस सक्रिय पदार्थ का नाम पेनिसिलिन रखा। बाद में हावर्ड फ्लोरी और अर्न्स्ट चेन ने उसे शुद्ध किया और उसका बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव बनाया, तथा तीनों को चिकित्सा का नोबेल पुरस्कार मिला। विकल्प A, लुई पाश्चर, ने रोग का जीवाणु सिद्धांत स्थापित किया, पाश्चुरीकरण विकसित किया तथा रेबीज और एंथ्रेक्स के टीके बनाए, परंतु पेनिसिलिन नहीं खोजा। विकल्प C, रॉबर्ट कोच, ने क्षय रोग, हैजा और एंथ्रेक्स के जीवाणुओं की पहचान की तथा वे अभिगृहीत दिए जो किसी सूक्ष्मजीव को रोग से जोड़ते हैं। विकल्प D, एडवर्ड जेनर, ने सन 1796 में गोशीतला पदार्थ से चेचक के विरुद्ध टीकाकरण आरंभ किया और उन्हें प्रतिरक्षा विज्ञान का जनक कहा जाता है। प्रश्नपत्र इन चार नामों को साथ रखते हैं, अतः प्रत्येक के साथ एक उपलब्धि दृढ़ता से जोड़ लें।

सही उत्तर A, विल्हेम कॉनराड रॉन्टजन है। सन 1895 में विसर्जन नलिका पर कार्य करते हुए रॉन्टजन ने एक अज्ञात विकिरण पाया जो गत्ते और मांस से पार निकल जाता था परंतु हड्डी और धातु द्वारा रोक लिया जाता था तथा प्रतिदीप्त लवण से लेपित पर्दे को चमका देता था। उन्होंने इसका स्वभाव अज्ञात होने के कारण इसे एक्स किरण कहा और उन्हें सन 1901 में भौतिकी का प्रथम नोबेल पुरस्कार मिला। विकल्प B, हेनरी बेक्वेरल, ने अगले वर्ष अर्थात सन 1896 में रेडियोसक्रियता की खोज की, जब अंधेरे में रखी फोटोग्राफिक प्लेट यूरेनियम लवणों से धुँधली हो गई; यह एक्स किरणों से भिन्न परिघटना है। विकल्प C, मैरी क्यूरी, ने पियरे क्यूरी के साथ पोलोनियम और रेडियम पृथक किए तथा रेडियोसक्रियता शब्द गढ़ा, और वे दो भिन्न विज्ञानों में नोबेल पुरस्कार पाने वाली एकमात्र व्यक्ति हैं। विकल्प D, थॉमस एडिसन, विद्युत लैंप, फोनोग्राफ और कार्बन माइक्रोफोन के आविष्कारक थे। वर्षों को अलग रखें: एक्स किरणें सन 1895 में और रेडियोसक्रियता सन 1896 में।

सही उत्तर B, भूकंप की तरंगें है। सिस्मोग्राफ में एक भारी पिंड होता है जो कंपन के समय स्थिर रहने की प्रवृत्ति रखता है जबकि भूमि और उपकरण का ढाँचा हिलता है; इस आपेक्षिक गति को आवर्धित करके भूकंप लेख के रूप में अंकित किया जाता है, जिससे प्राथमिक, द्वितीयक और धरातलीय तरंगों के पहुँचने का समय पढ़ा जाता है। तीन या अधिक केंद्रों पर ये समय भूकंप मूल की स्थिति बताते हैं और आयाम रिक्टर पैमाने पर परिमाण देता है, जबकि तीव्रता मर्केली पैमाने पर बताई जाती है। विकल्प A, आर्द्रता, हाइग्रोमीटर से मापी जाती है। विकल्प C, प्रकाश की तीव्रता, फोटोमीटर अथवा लक्स मीटर से मापी जाती है। विकल्प D रासायनिक जाँच तथा मलिनता मापी जैसे उपकरणों से परखा जाता है, सिस्मोग्राफ से नहीं। बार बार पूछा जाने वाला संबंधित तथ्य यह है कि प्राथमिक तरंगें अनुदैर्घ्य होती हैं और ठोस तथा द्रव दोनों से गुजरती हैं, जबकि द्वितीयक तरंगें अनुप्रस्थ होती हैं और द्रव से नहीं गुजर सकतीं।

सही उत्तर A, जगदीश चंद्र बोस है। बोस ने क्रेस्कोग्राफ इस प्रकार बनाया कि वह पौधे की वृद्धि को कई हजार गुना आवर्धित करके धूमित काँच की प्लेट पर अंकित कर दे, जिससे वे यह दिखा सके कि पौधे प्रकाश, ऊष्मा, स्पर्श और अन्य उद्दीपनों के प्रति इस प्रकार अनुक्रिया करते हैं जो प्राणियों की अनुक्रियाओं से मिलती है। उन्होंने मिलीमीटर तरंग रेडियो पर भी अग्रणी कार्य किया और कोलकाता में बोस संस्थान की स्थापना की। विकल्प B, सत्येंद्र नाथ बोस, भौतिकी में बोस आइंस्टाइन सांख्यिकी तथा बोसॉन नामक कण वर्ग के लिए स्मरण किए जाते हैं। विकल्प C, होमी जहाँगीर भाभा, ने टाटा मूलभूत अनुसंधान संस्थान और भारतीय परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम की स्थापना की और उन्हें भारतीय नाभिकीय कार्यक्रम का जनक कहा जाता है। विकल्प D, प्रफुल्ल चंद्र राय, वह रसायनज्ञ थे जिन्होंने मर्क्यूरस नाइट्राइट की खोज की, बंगाल केमिकल्स की स्थापना की और हिंदू रसायन का इतिहास लिखा। भारतीय वैज्ञानिकों पर प्रश्न लगभग प्रत्येक सामान्य जागरूकता प्रश्नपत्र में आते हैं, अतः प्रत्येक नाम के साथ एक उपकरण या सिद्धांत जोड़कर रखें।