Q. With reference to the ‘Raman Effect’, consider the following statements:
Which of the statements given above is/are correct?
Q. 'रमन प्रभाव' के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
उपर्युक्त कथनों में से कौन सा/से सही है/हैं?
Q. With reference to the ‘Raman Effect’, consider the following statements:
Which of the statements given above is/are correct?
Q. 'रमन प्रभाव' के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
उपर्युक्त कथनों में से कौन सा/से सही है/हैं?
The correct option is C
1 and 3 only
केवल 1 और 3
Explanation:
Statement 1 is correct: Raman effect is the change in the wavelength of light on deflection from molecules of the medium. When a beam of light traverses a dust-free, transparent sample of a chemical compound, a small fraction of the light gets deflected (scattered) in directions other than that of the incident beam. A small part of this scattered beam has wavelengths different from that of the incident light as a result of the Raman effect.
Statement 2 is incorrect: In this phenomenon, light photons are scattered with changed (diminished or increased) energy. This change in energy is due to inelastic deflection of light photons from the molecules.
Statement 3 is correct: Raman effect can be used to describe the blue colour of the oceans. In 1928, Dr. Raman observed that even if light of only one colour was passed through a liquid, the light that emerged had small traces of another colour. This meant that the molecules in the liquid were responsible for changing the colour (change in wavelength on scattering). Due to this effect the water molecules in the sea scatter the white sunlight to wavelengths that mostly fall in the blue regime of light spectra and hence the sea appears blue.
Perspective:
Context: UPSC has been asking questions on space and universe and physics theories in general both in prelims and mains. Also, to mark the 132nd birth anniversary of Nobel Prize-winning physicist, CV Raman, the Nobel Prize Committee has shared the clip from 1930 when he visited Stockholm for the award.
In order to solve the question, we first need to read it carefully. On reading statements 1 and 2, we find that statement 1 talks about change in wavelength on deflection and statement 2 talks about scattering of light photons with unchanged energy. Now, with some basic information on science, we know that energy of light and its wavelength are inter-related. Hence, if wavelength is changing it implies that energy will change, or, if energy does not change then wavelength will also be the same. Therefore, statements 1 and 2 are contradictory and cannot be correct at the same time. This eliminates options (b) and (d).
After the above elimination, we are left in a 50:50 situation. Now, statement 3 is talking about an application of Raman Effect. CV Raman is an important personality and we celebrate National Science Day every year in India in his honour. So, it keeps popping up in the news that the blue colour of oceans inspired his research. We can use this information and make an intelligent guess that statement 3 is correct and get the answer as option (c).
व्याख्या:
कथन 1 सही है: रमन प्रभाव माध्यम के अणुओं से विक्षेपण पर प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन है। जब प्रकाश की एक किरण रासायनिक यौगिक के धूल रहित, पारदर्शी नमूने से गुजरती है,तो प्रकाश का एक छोटा सा अंश आपतित किरण के अलावा अन्य दिशाओं में विक्षेपित (प्रकीर्णित) हो जाता है। इस विक्षेपित किरण के एक छोटे अंश का तरंग दैर्ध्य रमन प्रभाव के परिणामस्वरूप आपतित प्रकाश से अलग होता है।
कथन 2 गलत है: इस घटना में, प्रकाश फोटॉन परिवर्तित (कम या अधिक) ऊर्जा के साथ प्रकीर्णित हो जाते हैं। ऊर्जा में यह परिवर्तन अणुओं से प्रकाश फोटॉनों के स्थिर विक्षेपण के कारण होता है।
कथन 3 सही है: रमन प्रभाव का उपयोग महासागरों के नीले रंग का चित्रण हेतु किया जा सकता है।1928 में, डॉ. रमन ने देखा कि भले ही प्रकाश का केवल एक रंग एक तरल के माध्यम से गुजारा गया था, लेकिन तरल पदार्थ से गुजरने के बाद जो प्रकाश सामने आया उसमें दूसरे रंग के छोटे-छोटे निशान थे। इसका अर्थ था कि तरल के अणु रंग में परिवर्तन (प्रकीर्णन पर तरंगदैर्ध्य में परिवर्तन) के लिए जिम्मेदार थे। इस प्रभाव के कारण समुद्र में पानी का अणु सफेद सूरज की रोशनी के तरंगदैर्ध्य को प्रकाश वर्णक्रम व्यवस्था के नीले रंग के समान कर देता है और इसलिए समुद्र नीला दिखाई देता है।
परिप्रेक्ष्य:
संदर्भ : यूपीएससी प्रारंभिक और मुख्य दोनों परीक्षाओं में सामान्यतः अंतरिक्ष और ब्रह्मांड तथा भौतिकी के सिद्धांतों पर प्रश्न पूछती रही है। इसके अलावा, नोबेल पुरस्कार विजेता भौतिक विज्ञानी, सीवी रमन की 132वीं जयंती की याद में, नोबेल पुरस्कार समिति ने 1930 के कुछ चित्रों को साझा किया जब उन्होंने पुरस्कार के लिए स्टॉकहोम का दौरा किया था।
प्रश्न को हल करते समय, हमें पहले इसे ध्यान से पढ़ने की आवश्यकता है। कथन 1 और 2 को पढ़ने पर, हम पाते हैं कि कथन 1 विक्षेपण पर तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन के बारे में बात करता है और कथन 2 अपरिवर्तित ऊर्जा के साथ प्रकाश फोटॉनों के प्रकीर्णन के बारे में बात करता है। अब, विज्ञान की बुनियादी जानकारी से हम जानते हैं कि प्रकाश ऊर्जा और उसकी तरंग दैर्ध्य अंतर-संबंधित हैं। इसलिए, यदि तरंगदैर्ध्य में बदलाव हो रहा है, तो इसका अर्थ है कि ऊर्जा में परिवर्तन होगा, या, यदि ऊर्जा में परिवर्तन नहीं होता है, तो तरंगदैर्ध्य भी समान रहेगा। इसलिए, कथन 1 और 2 विरोधाभासी हैं और साथ-साथ सही नहीं हो सकते। यह विकल्प (b) और (d) को ख़ारिज करता है।
उपरोक्त विलोपन विधि अपनाने के बाद, हमारे पास 50:50 की स्थिति शेष रह जाती है। अब, कथन 3 रमन प्रभाव के अनुप्रयोग के बारे में बात कर रहा है। सीवी रमन एक महत्त्वपूर्ण व्यक्तित्व हैं और हम उनके सम्मान में भारत में हर साल राष्ट्रीय विज्ञान दिवस मनाते हैं। इसलिए, यह खबरों में रहता है कि महासागरों के नीले रंग ने उनके शोध को प्रेरित किया। हम इस जानकारी का उपयोग कर सकते हैं और एक बुद्धिमत्तापूर्ण अनुमान लगा सकते हैं कि कथन 3 सही है और विकल्प (c) को सही उत्तर के रूप में प्राप्त कर सकते हैं।
1 and 3 only
केवल 1 और 3
Explanation:
Statement 1 is correct: Raman effect is the change in the wavelength of light on deflection from molecules of the medium. When a beam of light traverses a dust-free, transparent sample of a chemical compound, a small fraction of the light gets deflected (scattered) in directions other than that of the incident beam. A small part of this scattered beam has wavelengths different from that of the incident light as a result of the Raman effect.
Statement 2 is incorrect: In this phenomenon, light photons are scattered with changed (diminished or increased) energy. This change in energy is due to inelastic deflection of light photons from the molecules.
Statement 3 is correct: Raman effect can be used to describe the blue colour of the oceans. In 1928, Dr. Raman observed that even if light of only one colour was passed through a liquid, the light that emerged had small traces of another colour. This meant that the molecules in the liquid were responsible for changing the colour (change in wavelength on scattering). Due to this effect the water molecules in the sea scatter the white sunlight to wavelengths that mostly fall in the blue regime of light spectra and hence the sea appears blue.
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Perspective: Context: UPSC has been asking questions on space and universe and physics theories in general both in prelims and mains. Also, to mark the 132nd birth anniversary of Nobel Prize-winning physicist, CV Raman, the Nobel Prize Committee has shared the clip from 1930 when he visited Stockholm for the award. In order to solve the question, we first need to read it carefully. On reading statements 1 and 2, we find that statement 1 talks about change in wavelength on deflection and statement 2 talks about scattering of light photons with unchanged energy. Now, with some basic information on science, we know that energy of light and its wavelength are inter-related. Hence, if wavelength is changing it implies that energy will change, or, if energy does not change then wavelength will also be the same. Therefore, statements 1 and 2 are contradictory and cannot be correct at the same time. This eliminates options (b) and (d). After the above elimination, we are left in a 50:50 situation. Now, statement 3 is talking about an application of Raman Effect. CV Raman is an important personality and we celebrate National Science Day every year in India in his honour. So, it keeps popping up in the news that the blue colour of oceans inspired his research. We can use this information and make an intelligent guess that statement 3 is correct and get the answer as option (c). |
व्याख्या:
कथन 1 सही है: रमन प्रभाव माध्यम के अणुओं से विक्षेपण पर प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन है। जब प्रकाश की एक किरण रासायनिक यौगिक के धूल रहित, पारदर्शी नमूने से गुजरती है,तो प्रकाश का एक छोटा सा अंश आपतित किरण के अलावा अन्य दिशाओं में विक्षेपित (प्रकीर्णित) हो जाता है। इस विक्षेपित किरण के एक छोटे अंश का तरंग दैर्ध्य रमन प्रभाव के परिणामस्वरूप आपतित प्रकाश से अलग होता है।
कथन 2 गलत है: इस घटना में, प्रकाश फोटॉन परिवर्तित (कम या अधिक) ऊर्जा के साथ प्रकीर्णित हो जाते हैं। ऊर्जा में यह परिवर्तन अणुओं से प्रकाश फोटॉनों के स्थिर विक्षेपण के कारण होता है।
कथन 3 सही है: रमन प्रभाव का उपयोग महासागरों के नीले रंग का चित्रण हेतु किया जा सकता है।1928 में, डॉ. रमन ने देखा कि भले ही प्रकाश का केवल एक रंग एक तरल के माध्यम से गुजारा गया था, लेकिन तरल पदार्थ से गुजरने के बाद जो प्रकाश सामने आया उसमें दूसरे रंग के छोटे-छोटे निशान थे। इसका अर्थ था कि तरल के अणु रंग में परिवर्तन (प्रकीर्णन पर तरंगदैर्ध्य में परिवर्तन) के लिए जिम्मेदार थे। इस प्रभाव के कारण समुद्र में पानी का अणु सफेद सूरज की रोशनी के तरंगदैर्ध्य को प्रकाश वर्णक्रम व्यवस्था के नीले रंग के समान कर देता है और इसलिए समुद्र नीला दिखाई देता है।
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परिप्रेक्ष्य: संदर्भ : यूपीएससी प्रारंभिक और मुख्य दोनों परीक्षाओं में सामान्यतः अंतरिक्ष और ब्रह्मांड तथा भौतिकी के सिद्धांतों पर प्रश्न पूछती रही है। इसके अलावा, नोबेल पुरस्कार विजेता भौतिक विज्ञानी, सीवी रमन की 132वीं जयंती की याद में, नोबेल पुरस्कार समिति ने 1930 के कुछ चित्रों को साझा किया जब उन्होंने पुरस्कार के लिए स्टॉकहोम का दौरा किया था। प्रश्न को हल करते समय, हमें पहले इसे ध्यान से पढ़ने की आवश्यकता है। कथन 1 और 2 को पढ़ने पर, हम पाते हैं कि कथन 1 विक्षेपण पर तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन के बारे में बात करता है और कथन 2 अपरिवर्तित ऊर्जा के साथ प्रकाश फोटॉनों के प्रकीर्णन के बारे में बात करता है। अब, विज्ञान की बुनियादी जानकारी से हम जानते हैं कि प्रकाश ऊर्जा और उसकी तरंग दैर्ध्य अंतर-संबंधित हैं। इसलिए, यदि तरंगदैर्ध्य में बदलाव हो रहा है, तो इसका अर्थ है कि ऊर्जा में परिवर्तन होगा, या, यदि ऊर्जा में परिवर्तन नहीं होता है, तो तरंगदैर्ध्य भी समान रहेगा। इसलिए, कथन 1 और 2 विरोधाभासी हैं और साथ-साथ सही नहीं हो सकते। यह विकल्प (b) और (d) को ख़ारिज करता है। उपरोक्त विलोपन विधि अपनाने के बाद, हमारे पास 50:50 की स्थिति शेष रह जाती है। अब, कथन 3 रमन प्रभाव के अनुप्रयोग के बारे में बात कर रहा है। सीवी रमन एक महत्त्वपूर्ण व्यक्तित्व हैं और हम उनके सम्मान में भारत में हर साल राष्ट्रीय विज्ञान दिवस मनाते हैं। इसलिए, यह खबरों में रहता है कि महासागरों के नीले रंग ने उनके शोध को प्रेरित किया। हम इस जानकारी का उपयोग कर सकते हैं और एक बुद्धिमत्तापूर्ण अनुमान लगा सकते हैं कि कथन 3 सही है और विकल्प (c) को सही उत्तर के रूप में प्राप्त कर सकते हैं। |
