भौतिक विज्ञान: मूल अवधारणाएँ

ज़रूर, यहाँ अद्यतन अध्ययन नोट्स हैं:

• भौतिकी एक प्राकृतिक विज्ञान है जिसमें पदार्थ, उसके मूलभूत घटक, अंतरिक्ष और समय के माध्यम से उसकी गति और व्यवहार, और ऊर्जा और बल से संबंधित संस्थाओं का अध्ययन किया जाता है।
• भौतिकी सबसे मौलिक वैज्ञानिक विषयों में से एक है, और इसका मुख्य लक्ष्य यह समझना है कि ब्रह्मांड कैसे व्यवहार करता है।
• भौतिकी का उपयोग कई प्रौद्योगिकियों में किया जाता है, जैसे कि परिवहन, विनिर्माण, संचार और चिकित्सा।

मूल अवधारणाएँ

• क्लासिकल मैकेनिक्स स्थूल वस्तुओं की गति का वर्णन करता है, प्रक्षेप्य से लेकर मशीनरी के भागों तक, और खगोलीय वस्तुएं, जैसे कि अंतरिक्ष यान, ग्रह, तारे और आकाशगंगाएँ।
• ऊष्मप्रवैगिकी गर्मी, काम और ऊर्जा और उनके बीच संबंधों से संबंधित है। यह स्थूल चर को परिभाषित करता है, जैसे कि आंतरिक ऊर्जा, एन्ट्रापी और दबाव, जो भौतिक निकायों और विकिरण के औसत गुणों का वर्णन करते हैं।
• विद्युत चुंबकत्व विद्युत आवेशित कणों के विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के साथ परस्पर क्रिया का अध्ययन करता है।
• प्रकाशिकी प्रकाश के व्यवहार और गुणों का अध्ययन करता है, जिसमें पदार्थ के साथ इसकी परस्पर क्रिया और उपकरणों का निर्माण शामिल है जो इसका उपयोग या पता लगाते हैं।
• क्वांटम यांत्रिकी परमाणु और उप-परमाणु स्तरों पर पदार्थ और ऊर्जा के व्यवहार से संबंधित है। यह ऊर्जा के परिमाण, तरंग-कण द्वैत और अनिश्चितता की अवधारणाओं को पेश करता है।

क्लासिकल मैकेनिक्स

• कीनेमेटिक्स गति के कारणों पर विचार किए बिना वस्तुओं की गति का वर्णन करता है। इसमें विस्थापन, वेग, त्वरण और समय शामिल है।
• डायनेमिक्स गति को प्रभावित करने वाले बलों से संबंधित है। न्यूटन के गति के नियम मौलिक सिद्धांत हैं।
• न्यूटन का पहला नियम कहता है कि विरामावस्था में कोई वस्तु विरामावस्था में रहती है, और गति में कोई वस्तु उसी गति और उसी दिशा में गति में रहती है जब तक कि उस पर कोई बल न लगाया जाए।
• न्यूटन का दूसरा नियम कहता है कि किसी वस्तु पर लगने वाला बल उस वस्तु के द्रव्यमान के त्वरण के बराबर होता है (F = ma)।
• न्यूटन का तीसरा नियम कहता है कि प्रत्येक क्रिया के लिए एक समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है।
• कार्य वह ऊर्जा है जिसे किसी वस्तु पर बल लगाकर उस वस्तु से या उस वस्तु में स्थानांतरित किया जाता है।
• ऊर्जा कार्य करने की क्षमता है।
• गतिज ऊर्जा गति की ऊर्जा है, और स्थितिज ऊर्जा स्थिति की ऊर्जा है।
• ऊर्जा संरक्षण का नियम कहता है कि ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, लेकिन इसे एक रूप से दूसरे रूप में बदला जा सकता है।
• संवेग द्रव्यमान और वेग का गुणनफल होता है।
• संवेग संरक्षण का नियम कहता है कि एक बंद प्रणाली का कुल संवेग स्थिर रहता है यदि उस पर कोई बाहरी बल नहीं लगता है।
• कोणीय संवेग किसी वस्तु के घूर्णी संवेग का माप है।
• टॉर्क एक बल है जो घूर्णन का कारण बनता है।
• सरल आवर्त गति एक प्रकार की आवधिक गति है जहाँ प्रत्यानयन बल विस्थापन के सीधे आनुपातिक होता है।

ऊष्मप्रवैगिकी

• तापमान किसी प्रणाली में कणों की औसत गतिज ऊर्जा का माप है।
• गर्मी तापमान अंतर के कारण वस्तुओं या प्रणालियों के बीच ऊर्जा का हस्तांतरण है।
• ऊष्मप्रवैगिकी के नियम गर्मी, काम और ऊर्जा के बीच संबंधों का वर्णन करते हैं।
• शून्यवाँ नियम कहता है कि यदि दो प्रणालियाँ प्रत्येक तीसरी प्रणाली के साथ तापीय संतुलन में हैं, तो वे एक दूसरे के साथ तापीय संतुलन में हैं।
• पहला नियम कहता है कि किसी प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन प्रणाली में जोड़ी गई गर्मी के बराबर होता है जो प्रणाली द्वारा किए गए कार्य को घटाता है (ΔU = Q - W)।
• दूसरा नियम कहता है कि एक पृथक प्रणाली की एन्ट्रापी हमेशा बढ़ती है या स्थिर रहती है।
• तीसरा नियम कहता है कि किसी प्रणाली का एन्ट्रॉपी एक स्थिर मान तक पहुंच जाता है क्योंकि तापमान परम शून्य तक पहुंच जाता है।
• एन्ट्रापी किसी प्रणाली की अव्यवस्था या यादृच्छिकता का माप है।
• हीट इंजन थर्मल ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करते हैं।
• रेफ्रिजरेटर और हीट पंप थर्मल ऊर्जा को ठंडे जलाशय से गर्म जलाशय में स्थानांतरित करते हैं।

विद्युत चुंबकत्व

• विद्युत आवेश पदार्थ का एक मूलभूत गुण है जिसके कारण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में रखने पर उस पर बल लगता है।
• कूलम्ब का नियम कहता है कि दो बिंदु आवेशों के बीच का बल आवेशों के परिमाण के गुणनफल के सीधे आनुपातिक होता है और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
• विद्युत क्षेत्र क्षेत्र में रखे गए परीक्षण आवेश द्वारा अनुभव किया गया प्रति इकाई आवेश बल है।
• विद्युत क्षमता एक विशिष्ट स्थान पर प्रति इकाई आवेश विद्युत स्थितिज ऊर्जा है।
• धारिता किसी निकाय की विद्युत आवेश को संग्रहीत करने की क्षमता है।
• विद्युत धारा विद्युत आवेश के प्रवाह की दर है।
• प्रतिरोध विद्युत धारा के प्रवाह का विरोध है।
• ओम का नियम कहता है कि एक प्रतिरोधक में वोल्टेज प्रतिरोधक के माध्यम से धारा के प्रतिरोध के बराबर होता है (V = IR)।
• चुंबकीय क्षेत्र गतिमान विद्युत आवेशों द्वारा उत्पन्न बल का क्षेत्र है।
• चुंबकीय बल एक चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेश पर लगाया गया बल है।
• विद्युत चुम्बकीय प्रेरण एक चालक में एक विद्युतवाहक बल (वोल्टेज) का उत्पादन है जब यह एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आता है।
• मैक्सवेल के समीकरण विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के व्यवहार और उनकी परस्पर क्रिया का वर्णन करते हैं।
• विद्युत चुम्बकीय तरंगें विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों में विक्षोभ हैं जो अंतरिक्ष के माध्यम से फैलते हैं।
• प्रकाश विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक रूप है।

प्रकाशिकी

• परावर्तन प्रकाश का वापस उछलना है जब वह किसी सतह से टकराता है।
• अपवर्तन प्रकाश का मुड़ना है क्योंकि यह एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है।
• लेंस का उपयोग प्रकाश को केंद्रित या फैलाने के लिए किया जाता है।
• लेंस की फोकल लंबाई लेंस से उस बिंदु तक की दूरी है जहाँ प्रकाश की समानांतर किरणें अभिसरित होती हैं (या जहाँ से विचलन होता हुआ प्रतीत होता है)।
• हस्तक्षेप दो या दो से अधिक तरंगों का अध्यारोपण है जिसके परिणामस्वरूप एक नया तरंग पैटर्न बनता है।
• विवर्तन तरंगों का फैलना है क्योंकि वे एक उद्घाटन से गुजरते हैं या किसी बाधा के चारों ओर जाती हैं।

क्वांटम यांत्रिकी

• क्वांटम यांत्रिकी परमाणु और उप-परमाणु स्तरों पर पदार्थ और ऊर्जा के व्यवहार को नियंत्रित करता है।
• क्वांटिज़ेशन का अर्थ है कि कुछ भौतिक मात्राएँ, जैसे कि ऊर्जा, केवल असतत मान ले सकती हैं।
• तरंग-कण द्वैत वह अवधारणा है कि कण तरंग जैसे गुण प्रदर्शित कर सकते हैं और तरंगें कण जैसे गुण प्रदर्शित कर सकती हैं।
• हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत कहता है कि किसी कण की स्थिति और गति दोनों को पूरी सटीकता के साथ जानना असंभव है।
• श्रोडिंगर समीकरण क्वांटम यांत्रिक प्रणालियों के समय के विकास का वर्णन करता है।
• परमाणु संरचना क्वांटम यांत्रिक सिद्धांतों द्वारा शासित है।
• क्वांटम उलझाव एक ऐसी घटना है जिसमें दो या दो से अधिक कण इस तरह से जुड़ जाते हैं कि वे एक ही भाग्य साझा करते हैं, चाहे वे कितनी भी दूर क्यों न हों।

भौतिक विज्ञान पदार्थ, गति, ऊर्जा और बल का अध्ययन है। यह ब्रह्मांड के व्यवहार को समझने का प्रयास करता है। परिवहन, विनिर्माण, संचार और चिकित्सा जैसे कई प्रौद्योगिकियों में भौतिकी का उपयोग किया जाता है।