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S. No.
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UNIT
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SUB-UNIT
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Unit.1.
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स्थिर वैद्युत (Electrostatics)
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कूलम्ब का नियम - दो बिंदु आवेशों के बीच बल, एक से अधिक आवेशों के बीच बल; अध्यारोपण का सिद्धांत (Superposition Principle), और सतत आवेश वितरण (Continuous Charge Distribution)।
विद्युत क्षेत्र: एक बिंदु आवेश के कारण विद्युत क्षेत्र, विद्युत क्षेत्र रेखाएँ (Electric Field Lines); विद्युत द्विध्रुव (Electric Dipole), द्विध्रुव के कारण विद्युत क्षेत्र; एकसमान विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुव पर बल矩 (Torque)।
विद्युत फ्लक्स: गाउस प्रमेय (Gauss’s Theorem) का कथन और उसके अनुप्रयोग - अनंत लंबे सीधे तार, एकसमान आवेशित अनंत समतल चादर और एकसमान आवेशित पतले गोलाकार कोश (अंदर और बाहर का क्षेत्र) के कारण क्षेत्र ज्ञात करने के लिए।
विद्युत विभव और विभवांतर: एक बिंदु आवेश, द्विध्रुव और आवेशों की एक प्रणाली के कारण विभव; समविभव पृष्ठ (Equipotential Surfaces), दो बिंदु आवेशों और स्थिर विद्युत क्षेत्र में विद्युत द्विध्रुवों की विद्युत स्थितिज ऊर्जा।
चालक और अवचालक: मुक्त आवेश और चालक के अंदर आबद्ध आवेश। परावैद्युत (Dielectrics) और विद्युत ध्रुवीकरण, संधारित्र (Capacitors) और धारिता (Capacitance), श्रेणी और параллеल संयोजन में संधारित्रों का संयोजन, प्लेटों के बीच परावैद्युत माध्यम के साथ और बिना समतल प्लेट संधारित्र की धारिता, संधारित्र में संचित ऊर्जा, वैन डि ग्राफ जनरेटर (Van de Graff Generator)।
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Unit.2.
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धारा विद्युत (Current Electricity)
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विद्युत धारा: धातु चालक में आवेशों का प्रवाह, अपवाह वेग (Drift Velocity) और गतिशीलता (Mobility), और उनका विद्युत धारा से संबंध। ओम का नियम (Ohm’s Law), वैद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance), वोल्ट-एम्पियर अभिलक्षण (V-I Characteristics) (रैखिक और अरेखीय), विद्युत ऊर्जा और शक्ति, वैद्युत प्रतिरोधकता (Electrical Resistivity) और चालकता (Conductivity)।
कार्बन अवरोधक: कार्बन अवरोधकों के लिए रंग कोड; अवरोधकों के श्रेणी और समानांतर संयोजन; प्रतिरोध का तापमान निर्भरता।
सेल का आंतरिक प्रतिरोध: विभवांतर (Potential Difference) और सेल का विद्युत वाहक बल (EMF), श्रेणी और समानांतर संयोजन में सेल।
किर्चहोफ के नियम (Kirchhoff’s Laws) और सरल उपयोग। व्हीटस्टोन ब्रिज (Wheatstone Bridge), मीटर ब्रिज (Metre Bridge)।
विभवमापी (Potentiometer) - सिद्धांत और विभवांतर मापने और दो सेलों के विद्युत वाहक बल की तुलना करने के लिए अनुप्रयोग; सेल के आंतरिक प्रतिरोध का मापन।
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Unit.3.
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धारा और चुंबकत्व के चुंबकीय प्रभाव (Magnetic Effects of Current and Magnetism)
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चुंबकीय क्षेत्र की अवधारणा, ओर्सटेड का प्रयोग। बायोट-सावार्ट का नियम और धारावाही वृत्तीय लूप पर इसका अनुप्रयोग।
एम्पीयर का नियम और उसके अनुप्रयोग - अनंत लंबे सीधे तार, सीधे और कुंडलीय (toroidal) सोलेनोइड। एकसमान चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों में गतिशील आवेश पर बल। साइक्लोट्रॉन (Cyclotron)।
एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में धारावाही चालक पर बल। दो समानांतर धारावाही चालकों के बीच बल - एम्पीयर की परिभाषा। चुंबकीय क्षेत्र में धारा लूप द्वारा अनुभव किया गया बल矩; गतिमान कुंडली गैल्वेनोमीटर - इसकी धारा संवेदनशीलता और एमीटर और वोल्टमीटर में रूपांतरण।
धारा लूप एक चुंबकीय द्विध्रुव के रूप में और इसका चुंबकीय द्विध्रुव आघूर्ण। एक परिक्रामी इलेक्ट्रॉन का चुंबकीय द्विध्रुव आघूर्ण। चुंबकीय द्विध्रुव (छड़ चुंबक) के कारण उसके अक्ष के अनुदिश और उसके अक्ष के लम्बवत चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता। एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय द्विध्रुव (छड़ चुंबक) पर बल矩; समतुल्य सोलेनॉइड के रूप में छड़ चुंबक, चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं; पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय तत्व।
परा-, डाय- और फेरोचुंबकीय पदार्थ, उदाहरणों सहित। विद्युत चुंबक और उनकी क्षमता को प्रभावित करने वाले कारक। स्थायी चुंबक।
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Unit.4.
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विद्युत चुंबकीय प्रेरण और प्रत्यावर्ती धाराएं (Electromagnetic Induction and Alternating Currents)
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विद्युत चुम्बकीय प्रेरण: फैराडे का नियम, आरोपित विद्युत वाहक बल (induced emf) और धारा; लेन्ज़ का नियम, भंवर धाराएं (Eddy Currents)। स्वप्रेरण और पारस्परिक प्रेरण।
प्रत्यावर्ती धाराएं: प्रत्यावर्ती धारा/ वोल्टेज का शिखर और RMS मान; रीऐक्टेंस (Reactance) और प्रतिबाधा (Impedance); LC दोलन (केवल गुणात्मक व्याख्या), LCR श्रेणी परिपथ, अनुनाद; AC परिपथों में शक्ति, निर्बल धारा (wattless current)। AC जनरेटर और ट्रांसफॉर्मर।
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Unit.5.
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विद्युत चुंबकीय तरंगें (Electromagnetic Waves)
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विस्थापन धारा की आवश्यकता: विद्युत चुम्बकीय तरंगें और उनकी विशेषताएं (केवल गुणात्मक विचार)। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का अनुप्रस्थ स्वरूप।
विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम (रेडियो तरंगें, माइक्रोवेव, अवरक्त, दृश्य, पराबैंगनी, एक्स-किरणें, गामा किरणें) उनके उपयोगों के बारे में प्राथमिक तथ्यों सहित।
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Unit.6.
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प्रकाशिकी (Optics)
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प्रकाश का परावर्तन, गोलीय दर्पण, दर्पण सूत्र। प्रकाश का अपवर्तन, पूर्ण आंतरिक परावर्तन और इसके अनुप्रयोग, प्रकाशिक तंतु (ऑप्टिकल फाइबर), गोलीय सतहों पर अपवर्तन, लेंस, पतला लेंस सूत्र, लेंस निर्माता सूत्र। आवर्धन, लेंस की क्षमता, संपर्क संयोजन में पतले लेंसों का संयोजन, लेंस और दर्पण का संयोजन। प्रिज़्म के माध्यम से प्रकाश का अपवर्तन और वर्ण विक्षेपण।
स्कैटरिंग - आकाश का नीला रंग और सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सूर्य की लालिमा।
प्रकाशिक यंत्र: मानव नेत्र, प्रतिबिंब निर्माण और समायोजन, लेंसों का उपयोग करके नेत्र दोषों (निकटदृष्टि और दूरदृष्टि) का सुधार।
सूक्ष्मदर्शी और खगोलीय दूरबीन (परावर्तक और अपवर्तक) और उनकी आवर्धन क्षमता।
तरंग प्रकाशिकी: तरंगाग्र (वेव फ्रंट) और हाइगेंस सिद्धांत, समतल सतह पर समतल तरंग का परावर्तन और अपवर्तन।
हाइगेंस सिद्धांत का उपयोग करके परावर्तन और अपवर्तन के नियमों का प्रमाण।
अंतरकथन (इंटरफेरेंस), यंग का द्वि-स्लिट प्रयोग और फ्रिंज चौड़ाई के लिए व्यंजक, सुसंगत स्रोत और प्रकाश का निरंतर अंतर्कथन।
एकल झिरी के कारण वि衍न (डिफ्रैक्शन), केंद्रीय अधिकतम की चौड़ाई।
सूक्ष्मदर्शी और खगोलीय दूरबीन की विभेदन क्षमता।
ध्रुवीकरण, समतल ध्रुवीकृत प्रकाश; ब्रूस्टर का नियम, समतल ध्रुवीकृत प्रकाश और पोला रॉयड के उपयोग।
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Unit.7.
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पदार्थ और विकिरण का द्वंद्व स्वभाव (Dual Nature of Matter and Radiation)
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प्रकाश विद्युत प्रभाव (Photoelectric Effect):
हर्ट्ज और लेनार्ड के प्रेक्षण (Hertz and Lenard’s observations)।
आइंस्टीन का प्रकाश विद्युत समीकरण (Einstein’s photoelectric equation) - प्रकाश का कण स्वरूप (particle nature of light)।
पदार्थ तरंग (Matter Waves):
कणों का तरंग स्वरूप (wave nature of particles)।
डी ब्रोगली सम्बन्ध (de Broglie relation)।
डेविसन-गेरमर प्रयोग (Davisson-Germer Experiment) (प्रयोगात्मक विवरण को छोड़ दिया जाना चाहिए; केवल निष्कर्ष को समझाया जाना चाहिए।) - इस प्रयोग ने कणों के तरंग गुणों को प्रदर्शित किया।
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Unit.8
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परमाणु और नाभिक (Atoms and Nuclei)
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रदरफोर्ड का नाभिकीय मॉडल (Rutherford’s Model of Atom):
अल्फा-कण विक्षेपण प्रयोग (Alpha-particle scattering experiment)।
रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल।
बोर का मॉडल (Bohr Model):
ऊर्जा स्तर (Energy Levels)।
हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम (Hydrogen Spectrum)।
नाभिक का संघटन और आकार (Composition and Size of Nucleus):
नाभिक का संघटन और आकार।
द्रव्यमान संख्या (Atomic Mass)।
समस्थानिक (Isotopes)।
समभारिक (Isobars)।
समन्यूटॉन (Isotones)।
रेडियोधर्मिता (Radioactivity):
रेडियोधर्मी क्षय (Radioactive Decay)।
अल्फा कण (Alpha Particles), बीटा कण (Beta Particles), और गामा किरणें (Gamma Rays) और उनके गुण।
रेडियोधर्मी क्षय नियम (Radioactive Decay Law)।
नाभिकीय ऊर्जा (Nuclear Energy):
द्रव्यमान-ऊर्जा सम्बन्ध (Mass-Energy Relation)।
द्रव्यमान दोष (Mass Defect)।
प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा (Binding Energy per Nucleon) और द्रव्यमान संख्या के साथ इसका परिवर्तन।
नाभिकीय विखंडन (Nuclear Fission) और नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion)।
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Unit.9.
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इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (Electronic Devices)
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ठोस पदार्थों में ऊर्जा बैंड (Energy Bands in Solids) (केवल गुणात्मक विचार): चालक, अवरोधक और अर्धचालक।
अर्धचालक डायोड (Semiconductor Diode):
अग्र और पश्च bias में धारा- (I-V) अभिलक्षण।
डायोड एक दिष्टकारी (rectifier) के रूप में।
अन्य डायोडों के धारा- (I-V) अभिलक्षण:
LED (LED)
प्रकाश संसूचक (Photodiode)
सौर सेल (Solar Cell)
जेनर डायोड (Zener Diode)
जेनर डायोड एक वोल्टेज नियामक (voltage regulator) के रूप में।
जंक्शन ट्रांजिस्टर (Junction Transistor):
ट्रांजिस्टर क्रिया (Transistor Action)
ट्रांजिस्टर की विशेषताएं (Transistor Characteristics)
ट्रांजिस्टर के अनुप्रयोग:
प्रवर्धक (Amplifier) (सामान्य उत्सर्जक विन्यास)
दोलित्र (Oscillator)
तर्क द्वार (Logic Gates):
OR, AND, NOT, NAND और NOR
ट्रांजिस्टर एक स्विच (Switch) के रूप में
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Unit.10.
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संचार प्रणालियाँ (Communication Systems)
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भौतिकी (Physics)
भाग 6: संचार प्रणाली (Communication Systems)
संचार प्रणाली के तत्व (Elements of a Communication System) (केवल ब्लॉक आरेख):
संचार प्रणाली सूचना के संचारण और प्राप्ति की प्रक्रिया का वर्णन करती है। इसमें संकेत स्रोत, संसूचक (ट्रांसड्यूसर), संचार माध्यम, मॉडुलेटर, विडंबना (डिमॉडुलेटर), प्रवर्धक, और गंतव्य (रिसीवर) जैसे घटक शामिल हो सकते हैं।
संकेतों की बैंडविड्थ (Bandwidth of Signals):
भाषण, टेलीविजन और डिजिटल डेटा सहित विभिन्न प्रकार के संकेतों की बैंडविड्थ भिन्न होती है। बैंडविड्थ किसी संकेत में निहित विभिन्न आवृत्ति घटकों की सीमा को इंगित करती है।
संचरण माध्यम की बैंडविड्थ (Bandwidth of Transmission Medium):
संचार माध्यम (जैसे तार, केबल, वायुमंडल) की एक सीमित बैंडविड्थ होती है, जो यह निर्धारित करती है कि वह किस सीमा तक विभिन्न आवृत्तियों के संकेतों को पार कर सकता है।
विद्युत चुम्बकीय तरंगों का संचरण (Propagation of Electromagnetic Waves):
वायुमंडल, आकाश तरंग (Sky Wave) और अंतरिक्ष तरंग (Space Wave) संचरण सहित वातावरण में विद्युत चुम्बकीय तरंगों का संचरण।
मॉडुलन की आवश्यकता (Need for Modulation):
संचार माध्यमों की सीमित बैंडविड्थ के कारण, सूचना संकेतों को सीधे प्रसारित करना संभव नहीं है। मॉडुलन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग सूचना संकेत को उच्च आवृत्ति के वाहक संकेत पर आरोपित करने के लिए किया जाता है, जिससे इसे लंबी दूरी तक कुशलतापूर्वक प्रसारित किया जा सके।
Aplitude-modulated तरंग का निर्माण और पता लगाना (Production and Detection of an Amplitude-Modulated Wave):
मॉडुलन की एक सामान्य तकनीक आयाम मॉडुलन (Amplitude Modulation - AM) है। इसमें, सूचना संकेत वाहक संकेत के आयाम को प्रभावित करता है। संकेत को प्राप्त करने के अंत में, विडंबना नामक प्रक्रिया का उपयोग करके मूल सूचना संकेत को पुनर्प्राप्त किया जाता है।
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