हीरे के रहस्यों को उजागर करें: प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए सामान्य विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न
परिचय: प्रतियोगी परीक्षाओं में सफलता के लिए सामान्य विज्ञान का गहन ज्ञान आवश्यक है। यह खंड आपको भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्नों के माध्यम से अपने ज्ञान का परीक्षण करने में मदद करेगा। “Doubling Down on Diamond” जैसे शीर्षक हमें विभिन्न वैज्ञानिक अवधारणाओं की खोज करने के लिए प्रेरित करते हैं, और यहाँ हम उसी दिशा में आगे बढ़ रहे हैं। अपने ज्ञान को पैना करें और अपनी परीक्षा की तैयारी को मजबूत करें!
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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हीरे में कार्बन परमाणुओं के बीच कौन सा रासायनिक बंधन पाया जाता है?
- (a) आयनिक बंधन (Ionic Bond)
- (b) सहसंयोजक बंधन (Covalent Bond)
- (c) धात्विक बंधन (Metallic Bond)
- (d) हाइड्रोजन बंधन (Hydrogen Bond)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रासायनिक बंधन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी या स्थानांतरण से बनते हैं। सहसंयोजक बंधन तब बनते हैं जब परमाणु इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन का एक अपरूप (allotrope) है जहाँ प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजक बंधन द्वारा जुड़ा होता है। यह त्रि-आयामी (three-dimensional) संरचना हीरे को उसकी असाधारण कठोरता प्रदान करती है। आयनिक बंधन धातुओं और अधातुओं के बीच होते हैं, धात्विक बंधन धातुओं में पाए जाते हैं, और हाइड्रोजन बंधन ध्रुवीय अणुओं के बीच होते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का अपवर्तनांक (refractive index) लगभग कितना होता है, जो उसे अत्यधिक चमकीला बनाता है?
- (a) 1.5
- (b) 2.0
- (c) 2.42
- (d) 3.14
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपवर्तनांक वह माप है कि कोई पदार्थ प्रकाश को कितना झुकाता है। उच्च अपवर्तनांक का अर्थ है कि प्रकाश पदार्थ में धीमा हो जाता है और अधिक मुड़ता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) प्रकाश को उसमें प्रवेश करने पर बहुत अधिक मोड़ने का कारण बनता है। इसके अलावा, हीरे की उच्च फैलाव (dispersion) क्षमता (रंगों को अलग करने की क्षमता) और विशिष्ट कटिंग से प्रकाश अंदर फंस जाता है और बार-बार परावर्तित होता है, जिससे ‘आग’ (fire) या इंद्रधनुषी प्रभाव उत्पन्न होता है और वह अत्यंत चमकीला दिखाई देता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरा किस प्रकार का क्रिस्टल जालक (crystal lattice) बनाता है?
- (a) घनीय केंद्रित (Body-centered cubic)
- (b) फलक केंद्रित घनीय (Face-centered cubic)
- (c) हीरे की संरचना (Diamond cubic)
- (d) षटकोणीय (Hexagonal)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): क्रिस्टल जालक परमाणुओं की एक नियमित, पुनरावर्ती व्यवस्था है जो किसी क्रिस्टल को परिभाषित करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की संरचना एक विशिष्ट प्रकार की क्रिस्टल जालक है जिसे “हीरे की संरचना” कहा जाता है। यह फलक केंद्रित घनीय (FCC) जालक का एक रूपांतरण है जिसमें प्रत्येक परमाणु चतुष्फलकीय (tetrahedral) तरीके से चार अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है। यह संरचना हीरे की कठोरता और अन्य भौतिक गुणों के लिए जिम्मेदार है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कार्बन का कौन सा अपरूप (allotrope) सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है?
- (a) ग्रेफाइट (Graphite)
- (b) फुलरीन (Fullerene)
- (c) हीरा (Diamond)
- (d) चारकोल (Charcoal)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपरूप एक ही तत्व के विभिन्न रूप होते हैं जो भौतिक गुणों में भिन्न होते हैं लेकिन रासायनिक रूप से समान होते हैं।
व्याख्या (Explanation): कार्बन के विभिन्न अपरूपों में, हीरा अपनी मजबूत सहसंयोजक बंधनों और त्रि-आयामी क्रिस्टल संरचना के कारण सबसे कठोर प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला पदार्थ है। ग्रेफाइट परतों में व्यवस्थित होता है और नरम होता है, फुलरीन गोलाकार या ट्यूबलर संरचनाएँ बनाते हैं, और चारकोल एक अनौपचारिक रूप है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे का उपयोग काटने, पीसने और पॉलिश करने के औजारों में क्यों किया जाता है?
- (a) इसकी पारदर्शिता के कारण
- (b) इसकी उच्च तापीय चालकता के कारण
- (c) इसकी असाधारण कठोरता के कारण
- (d) इसकी विद्युत चालकता के कारण
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ की कठोरता उसकी खरोंच या घर्षण का विरोध करने की क्षमता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता, जो सहसंयोजक बंधनों की ताकत से उत्पन्न होती है, इसे अन्य सामग्रियों को आसानी से काटने, पीसने और पॉलिश करने के लिए एक आदर्श सामग्री बनाती है। इसकी पारदर्शिता, तापीय चालकता और विद्युत चालकता (जो बहुत कम होती है) इसके औद्योगिक उपयोग के मुख्य कारण नहीं हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कार्बन का वह कौन सा अपरूप है जो बिजली का सुचालक होता है?
- (a) हीरा (Diamond)
- (b) ग्रेफाइट (Graphite)
- (c) फुलरीन (Fullerene)
- (d) उपरोक्त सभी
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विद्युत चालकता मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): ग्रेफाइट में, कार्बन परमाणु परतों में व्यवस्थित होते हैं, और प्रत्येक परमाणु का एक संयोजी इलेक्ट्रॉन (valence electron) डेलोकलाइज़्ड (delocalized) होता है, जो परतों के बीच घूमने के लिए स्वतंत्र होता है। ये मुक्त इलेक्ट्रॉन ग्रेफाइट को बिजली का अच्छा सुचालक बनाते हैं। हीरे में, सभी संयोजी इलेक्ट्रॉन सहसंयोजक बंधों में कसकर बंधे होते हैं, इसलिए यह बिजली का कुचालक होता है। फुलरीन की चालकता संरचना पर निर्भर करती है, लेकिन आम तौर पर वे कुचालक या अर्धचालक होते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जब हीरा अत्यधिक गर्म किया जाता है, तो वह किस गैस के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है?
- (a) नाइट्रोजन (Nitrogen)
- (b) ऑक्सीजन (Oxygen)
- (c) हाइड्रोजन (Hydrogen)
- (d) आर्गन (Argon)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): दहन (Combustion) एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें कोई पदार्थ ऑक्सीजन की उपस्थिति में तेजी से प्रतिक्रिया करके गर्मी और प्रकाश उत्पन्न करता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे (कार्बन) को हवा (जिसमें ऑक्सीजन होती है) में उच्च तापमान पर गर्म करने पर, यह जलता है और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) बनाता है। रासायनिक समीकरण है: C (हीरा) + O2 (गैस) → CO2 (गैस)। यह दहन प्रतिक्रिया हीरे के उपयोग के दौरान उत्पन्न गर्मी से बचने की क्षमता को भी दर्शाती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे की कटाई और पॉलिशिंग की प्रक्रिया में किस प्रकार के औजारों का उपयोग किया जाता है?
- (a) स्टील के औजार
- (b) टंगस्टन कार्बाइड के औजार
- (c) हीरे के औजार
- (d) सिरेमिक के औजार
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ को काटने या आकार देने के लिए, काटने वाले औजार की कठोरता काटे जाने वाले पदार्थ से अधिक होनी चाहिए।
व्याख्या (Explanation): चूंकि हीरा सबसे कठोर ज्ञात प्राकृतिक पदार्थ है, इसलिए इसे काटने और आकार देने के लिए केवल हीरे से बने औजारों का उपयोग किया जा सकता है। इन औजारों पर छोटे हीरे लगे होते हैं जो हीरे के क्रिस्टल को सटीकता से काटते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्राकृतिक हीरे का निर्माण पृथ्वी की सतह के नीचे किन अत्यधिक परिस्थितियों में होता है?
- (a) निम्न तापमान और निम्न दबाव
- (b) उच्च तापमान और निम्न दबाव
- (c) निम्न तापमान और उच्च दबाव
- (d) उच्च तापमान और उच्च दबाव
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): खनिज विज्ञान में, कई खनिजों का निर्माण विशिष्ट भूवैज्ञानिक परिस्थितियों में होता है, जिनमें तापमान और दबाव प्रमुख कारक होते हैं।
व्याख्या (Explanation): प्राकृतिक हीरे का निर्माण पृथ्वी के मैंटल (mantle) में लगभग 150-200 किलोमीटर की गहराई पर होता है, जहाँ तापमान 900-1300 डिग्री सेल्सियस और दबाव 4.5-6 GPa (गीगापास्कल) के बीच होता है। ये अत्यधिक उच्च तापमान और दबाव की स्थितियाँ कार्बन परमाणुओं को हीरे की क्रिस्टल संरचना में व्यवस्थित होने के लिए मजबूर करती हैं।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे की चमक (brilliance) मुख्य रूप से किस भौतिक गुण के कारण होती है?
- (a) उसकी पारदर्शिता
- (b) उसका उच्च अपवर्तनांक
- (c) उसकी उच्च तापीय चालकता
- (d) उसका कम घनत्व
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): चमक (brilliance) किसी रत्न की सतह पर प्रकाश के कुल आंतरिक परावर्तन (total internal reflection) से संबंधित होती है, जो उसके अपवर्तनांक से प्रभावित होती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) इसका अर्थ है कि प्रकाश जब हीरे में प्रवेश करता है तो वह बहुत अधिक मुड़ जाता है। जब हीरे को उचित रूप से काटा जाता है, तो प्रकाश अंदर कई बार परावर्तित होता है और फिर चमक के रूप में बाहर निकलता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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मानव शरीर में, “डायमंड-शेप” (diamond-shape) का कौन सा मांसपेशी समूह पीठ के निचले हिस्से में स्थित होता है?
- (a) डेल्टोइड (Deltoid)
- (b) ग्लूटस मैक्सिमस (Gluteus Maximus)
- (c) लैटिसिमस डॉर्सी (Latissimus Dorsi)
- (d) ट्रेपेज़ियस (Trapezius)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव शरीर रचना में, मांसपेशियों का नाम अक्सर उनके आकार, स्थान या कार्य के आधार पर रखा जाता है।
व्याख्या (Explanation): ग्लूटस मैक्सिमस, जो नितंबों (buttocks) में सबसे बड़ी मांसपेशी है, का आकार मोटे तौर पर हीरे जैसा होता है। यह पीठ के निचले हिस्से और श्रोणि (pelvis) क्षेत्र में स्थित होती है। डेल्टोइड कंधे पर, लैटिसिमस डॉर्सी पीठ के किनारों पर, और ट्रेपेज़ियस ऊपरी पीठ और गर्दन पर स्थित होती हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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एक आदर्श हीरे के कट (ideal diamond cut) में, प्रकाश के अधिकतम आंतरिक परावर्तन (total internal reflection) के लिए कौन सा कोण महत्वपूर्ण होता है?
- (a) 90 डिग्री
- (b) 45 डिग्री
- (c) क्रांतिक कोण (Critical angle)
- (d) 30 डिग्री
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): क्रांतिक कोण वह आपतन कोण (angle of incidence) है जिस पर अपवर्तन कोण (angle of refraction) 90 डिग्री हो जाता है, जिससे कुल आंतरिक परावर्तन होता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की चमक और आग (fire) को बढ़ाने के लिए, इसके फैकट्स (facets) को इस तरह से काटा जाता है कि प्रकाश हीरे के अंदर कुल आंतरिक परावर्तन से गुजरे। यह तब होता है जब आपतन कोण क्रांतिक कोण से अधिक होता है। हीरे के लिए क्रांतिक कोण लगभग 24.4 डिग्री होता है। कटाई का उद्देश्य इस क्रांतिक कोण से अधिक कोणों पर आंतरिक परावर्तन को अधिकतम करना है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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‘ब्लैक डायमंड’ (Black Diamond) के रूप में जाने जाने वाले हीरे का प्रकार, जो औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है, वह कौन सा है?
- (a) फेनेंसी (Fancy) रंगीन हीरे
- (b) कॉर्बनैडो (Carbonado)
- (c) मूसानाइट (Moissanite)
- (d) क्यूबिक जिरकोनिया (Cubic Zirconia)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे विभिन्न प्रकार के होते हैं, जिनमें से कुछ उनके रंग, संरचना या अशुद्धियों के कारण विशिष्ट गुण प्रदर्शित करते हैं।
व्याख्या (Explanation): कॉर्बनैडो, जिसे ‘ब्लैक डायमंड’ भी कहा जाता है, एक अपारदर्शी (opaque) और बहुत कठोर प्रकार का हीरा है जिसमें बारीक-बारीक ग्रेफाइट कण शामिल होते हैं। यह अपनी असाधारण कठोरता और प्रभाव प्रतिरोध (impact resistance) के कारण औद्योगिक कटिंग और ड्रिलिंग अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक मूल्यवान है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले सिंथेटिक (synthetic) तरीकों में से एक कौन सा है?
- (a) रासायनिक वाष्प जमाव (Chemical Vapor Deposition – CVD)
- (b) वाष्पीकरण (Evaporation)
- (c) संघनन (Condensation)
- (d) उर्ध्वपातन (Sublimation)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सिंथेटिक हीरे का निर्माण प्रयोगशाला में प्राकृतिक परिस्थितियों को दोहराकर या अन्य रासायनिक प्रक्रियाओं का उपयोग करके किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) एक ऐसी विधि है जिसमें एक गैसीय मिश्रण (जैसे मीथेन और हाइड्रोजन) का उपयोग करके कम दबाव में हीरे की परतें जमा की जाती हैं। यह विधि भी अक्सर उच्च तापमान पर की जाती है। उच्च दबाव, उच्च तापमान (HPHT) विधि एक अन्य सामान्य सिंथेटिक हीरा निर्माण तकनीक है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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जीव विज्ञान में, “डायमंड-जाॅइंट” (diamond-joint) शब्द का प्रयोग शरीर के किस जोड़ के लिए किया जाता है?
- (a) कंधे का जोड़ (Shoulder joint)
- (b) कोहनी का जोड़ (Elbow joint)
- (c) कूल्हे का जोड़ (Hip joint)
- (d) कलाई का जोड़ (Wrist joint)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): शरीर रचना विज्ञान में, कभी-कभी विशिष्ट जोड़ों या संरचनाओं को उनके आकार या स्थिति के कारण उपनाम दिया जाता है।
व्याख्या (Explanation): कलाई का जोड़, विशेष रूप से रेडिओकार्पल जोड़ (radiocarpal joint), को कभी-कभी इसके कार्यात्मक आंदोलनों और संरचना के कारण “डायमंड-जॉइंट” उपनाम दिया जाता है, जहाँ रेडियस, अल्ना और कार्पल हड्डियों के बीच की गति हीरे के आकार के पैटर्न का अनुकरण कर सकती है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे में मौजूद “फैल्से” (faults) या “समावेश” (inclusions) मुख्य रूप से किस प्रकार के पदार्थ होते हैं?
- (a) हवा के बुलबुले
- (b) अन्य खनिज या कार्बन के अन्य रूप
- (c) पानी की बूंदें
- (d) धातु के कण
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्राकृतिक हीरे का निर्माण अक्सर पृथ्वी के मैंटल में होता है, जहाँ वे अन्य खनिजों के साथ सह-अस्तित्व में होते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे में समावेशन (inclusions) वे पदार्थ होते हैं जो हीरे के निर्माण के समय उसमें फंस जाते हैं। ये अक्सर अन्य खनिज क्रिस्टल (जैसे गार्नेट, ओलिविन) या हीरे के ही अन्य रूप (जैसे ग्रेफाइट) होते हैं। ये समावेशन अक्सर हीरे की गुणवत्ता और मूल्य को प्रभावित करते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का सबसे आम रासायनिक सूत्र क्या है?
- (a) CO
- (b) CO2
- (c) C
- (d) CH4
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रासायनिक सूत्र किसी यौगिक या तत्व में मौजूद परमाणुओं के प्रकार और संख्या को दर्शाता है।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन (Carbon) का एक शुद्ध रूप है। इसलिए, इसका रासायनिक सूत्र केवल ‘C’ है। CO कार्बन मोनोऑक्साइड है, CO2 कार्बन डाइऑक्साइड है, और CH4 मीथेन है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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किस प्रकार की ऊर्जा हीरे के निर्माण की प्रक्रिया के लिए आवश्यक होती है?
- (a) ऊष्मीय ऊर्जा
- (b) गतिज ऊर्जा
- (c) दाब ऊर्जा
- (d) इन सभी का संयोजन
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कई रासायनिक और भौतिक परिवर्तन विशिष्ट ऊर्जावान स्थितियों के तहत होते हैं।
व्याख्या (Explanation): जैसा कि पहले बताया गया है, हीरे का निर्माण उच्च तापमान (ऊष्मीय ऊर्जा) और उच्च दबाव (दाब ऊर्जा) की परिस्थितियों में होता है। इन स्थितियों को प्राप्त करने के लिए आवश्यक ऊर्जा इन दोनों रूपों के संयोजन से आती है। गतिज ऊर्जा भी परमाणुओं की गति से जुड़ी होती है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे का उपयोग किस प्रकार के चिकित्सा (medical) अनुप्रयोगों में किया जाता है?
- (a) सर्जिकल ब्लेड (Surgical blades)
- (b) एक्स-रे डिटेक्टर (X-ray detectors)
- (c) अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर (Ultrasound transducers)
- (d) उपरोक्त सभी
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे के अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण, जैसे कि इसकी कठोरता, शुद्धता और तापीय चालकता, इसे विभिन्न उन्नत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता और तेज धार इसे बहुत महीन सर्जिकल ब्लेड बनाने के लिए आदर्श बनाती है। इसके अलावा, उच्च-गुणवत्ता वाले सिंथेटिक हीरे का उपयोग एक्स-रे डिटेक्टरों और कुछ प्रकार के अल्ट्रासाउंड उपकरणों में उनके उत्कृष्ट तापीय गुणों और विद्युत गुणों के कारण किया जाता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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जब हीरे को बहुत उच्च तापमान पर निर्वात (vacuum) में गर्म किया जाता है, तो क्या होता है?
- (a) वह पिघल जाता है
- (b) वह ग्रेफाइट में परिवर्तित हो जाता है
- (c) वह राख में बदल जाता है
- (d) वह जम जाता है
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कुछ पदार्थ उच्च तापमान पर एक रूप से दूसरे रूप में रूपांतरित हो सकते हैं, विशेषकर जब बाहरी अभिकर्मक (जैसे ऑक्सीजन) अनुपस्थित हों।
व्याख्या (Explanation): निर्वात (vacuum) में, ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, हीरे को बहुत उच्च तापमान (लगभग 1500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) पर गर्म करने पर, वह धीरे-धीरे ग्रेफाइट में परिवर्तित हो जाता है। यह एक फेज ट्रांज़िशन (phase transition) है, क्योंकि ग्रेफाइट उच्च तापमान पर हीरे की तुलना में अधिक स्थिर कार्बन अपरूप है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे की तापीय चालकता (thermal conductivity) का मान सबसे अधिक क्यों होता है?
- (a) क्योंकि यह बहुत घना होता है
- (b) क्योंकि इसमें मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं
- (c) क्योंकि इसके क्रिस्टल जालक में कंपन (vibrations) बहुत कुशलता से फैलते हैं
- (d) क्योंकि यह परावैद्युत (dielectric) होता है
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ठोस पदार्थों में ऊष्मा का संचरण मुख्य रूप से कंपन (phonons) या मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा होता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण तापीय चालकता (जो तांबे से भी अधिक होती है) मुख्य रूप से इसकी कठोर क्रिस्टल संरचना और मजबूत सहसंयोजक बंधनों के कारण होती है। ये बंधन परमाणुओं के बीच ऊर्जा (ऊष्मा) को फोनन (phonons) के रूप में बहुत कुशलता से प्रसारित करने की अनुमति देते हैं। ग्रेफाइट के विपरीत, हीरे में मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते जो तापीय चालकता में योगदान कर सकें।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कार्बन के किस अपरूप का उपयोग पेंसिल की लीड (pencil lead) बनाने में किया जाता है?
- (a) हीरा (Diamond)
- (b) फुलरीन (Fullerene)
- (c) ग्रेफाइट (Graphite)
- (d) कालिख (Soot)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विभिन्न कार्बन अपरूपों के अद्वितीय गुण होते हैं जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
व्याख्या (Explanation): ग्रेफाइट अपनी परतदार संरचना और नरम प्रकृति के कारण पेंसिल की लीड बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है। जब आप पेंसिल लिखते हैं, तो ग्रेफाइट की परतें कागज पर पीछे छूट जाती हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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जब प्रकाश हीरे में प्रवेश करता है, तो उसके मुड़ने (bending) के कारण क्या होता है?
- (a) फैलाव (Dispersion)
- (b) विवर्तन (Diffraction)
- (c) अपवर्तन (Refraction)
- (d) परावर्तन (Reflection)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपवर्तन वह घटना है जहाँ प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाते समय अपनी दिशा बदलता है।
व्याख्या (Explanation): प्रकाश की गति हवा की तुलना में हीरे में धीमी होती है, जिसके कारण वह हीरे में प्रवेश करते समय मुड़ता है। यह घटना अपवर्तन कहलाती है, जो हीरे के उच्च अपवर्तनांक के कारण बहुत स्पष्ट होती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे को “प्रकृति का सबसे कठोर पदार्थ” क्यों कहा जाता है?
- (a) इसके उच्च घनत्व के कारण
- (b) इसके परमाणुओं के बीच मजबूत सहसंयोजक बंधनों के कारण
- (c) इसके रंग के कारण
- (d) इसके प्रकाश को परावर्तित करने की क्षमता के कारण
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ की कठोरता सीधे तौर पर उसके परमाणुओं के बीच के बंधनों की शक्ति से संबंधित होती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से मजबूत सहसंयोजक बंधनों द्वारा एक त्रि-आयामी टेट्राहेड्रल (tetrahedral) संरचना में जुड़ा होता है। इन बंधनों को तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो इसे अत्यंत कठोर बनाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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मानव शरीर में, “डायमंड-जाॅइंट” (diamond-joint) का एक वैकल्पिक संदर्भ निम्नलिखित में से किस संरचना से हो सकता है?
- (a) स्कैपुला (Scapula)
- (b) स्टर्नम (Sternum)
- (c) क्लैविकल (Clavicle)
- (d) पैटेला (Patella)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): शरीर रचना विज्ञान में, विभिन्न हड्डियों को उनके आकार के आधार पर पहचाना जाता है।
व्याख्या (Explanation): पैटेला, या घुटने की टोपी (kneecap), एक छोटी, त्रिकोणीय या हीरे के आकार की हड्डी होती है जो क्वाड्रिसेप्स मांसपेशी के नीचे स्थित होती है। यह कूल्हे के जोड़ (hip joint) के बजाय घुटने के जोड़ (knee joint) का हिस्सा है। यह ‘डायमंड-जाॅइंट’ का एक और संभावित संदर्भ हो सकता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।