Light and Illumination MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Light and Illumination - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

औसत गोलाकार मोमबत्ती सामर्थ्य (MSCP)

इसे प्रकाश स्रोत से सभी दिशाओं और सभी तलों में मोमबत्ती सामर्थ्य के औसत के रूप में परिभाषित किया गया है।

कार्यशील तल तक पहुँचने वाले कुल प्रदीप्ति अभिवह को इस प्रकार दिया गया है:

कार्यशील लुमेन =

कार्यशील तल पर प्रकाश इस प्रकार दी गई है:

गणना

कमरे का क्षेत्रफल (A) = 10 x 4 = 40 m²

दस लैंपों द्वारा उत्सर्जित कुल प्रदीप्ति अभिवाह है:

ϕ = 10 x 150 x 4π = 18, 849.5 लुमेन

कार्यशील लुमेन =

कार्यशील तल पर प्रकाश है:

• द्वि-धातुक पट्टी का उपयोग विद्युत आयरन जैसे कई उपकरणों के थर्मोस्टेट द्वारा किया जाता है।
• द्वि-धातुक पट्टी दो अलग-अलग प्रकार की धातुओं (पीतल और लोहे) से बनी होती है, जिसमें एक साथ अनुबद्ध प्रसार का गुणांक होता है।
• इसलिए ऊष्मा की उपस्थिति में, द्विध्रुवीय पट्टी अलग तरीके से प्रसारित होती है। धातु की पट्टी छोटे पिंस के माध्यम से एक संपर्क स्प्रिंग से जुड़ी होती है। ताकि एक द्वि-धातु पट्टी के लिए तापमान अवस्थापन तापन घटक से पास और दूर गतिमान होती है।
• मध्यम तापमान पर संपर्क बिंदु के साथ द्विध्रुवीय पट्टी भौतिक संपर्क में रहती है। हालांकि, एक निश्चित सीमा से ऊपर आयरन के तापमान पर, पट्टी विस्तार के निम्न गुणांक के साथ धातु की ओर झुकती है। इस बिंदु पर, पट्टी संपर्क बिंदु से भौतिक रूप से जुड़ी होने के लिए बंद हो जाती है और परिपथ के खुलने के कारण धारा प्रवाह बंद हो जाता है।
• स्थिति (a) तब होती है जब आयरन सामान्य तापमान पर होता है।
• स्थिति (b) तब होती है जब आयरन बहुत तप्त होता है।

 

अवधारणा:

विसर्जन लैंप:

• सभी विसर्जन लैंप में, एक विद्युत प्रवाह को गैस या वाष्प के माध्यम से पारित किया जाता है जो इसे प्रकाशित बनाता है।
• गैसीय चालन द्वारा प्रकाश उत्पन्न करने की इस प्रक्रिया में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले तत्व नियॉन, पारा और सोडियम वाष्प हैं।
• उत्पादित प्रकाश का रंग (यानी तरंग दैर्ध्य) गैस या वाष्प की प्रकृति पर निर्भर करता है।
• उदाहरण के लिए, नियॉन विसर्जन लगभग 6,500 A.U. का नारंगी-लाल प्रकाश उत्पन्न करता है जो विज्ञापन संकेतों और अन्य शानदार प्रभावों के लिए बहुत लोकप्रिय है।
• नियॉन ट्यूबों में इस्तेमाल होने वाला दबाव आमतौर पर 3 से 20 mm Hg होता है।
• मरकरी आयोडाइड लैंप, नियॉन लैंप, सोडियम वाष्प लैंप आदि विसर्जन प्रकार के लैंप के उदाहरण हैं।
• पारा-वाष्प प्रकाश हमेशा नीला-हरा होता है और लाल किरणों में कमी होती है, जबकि सोडियम वाष्प प्रकाश नारंगी-पीला होता है।
• विसर्जन घटना पर काम कर रहे विसर्जन लैंप यानी, वोल्टेज को इलेक्ट्रोड के एक तरफ से दूसरे हिस्से तक आयन को विसर्जन करने की जरूरत होती है, क्योंकि इस हाई वोल्टेज को आयन को धारा से गुजरने की जरूरत होती है, इसलिए धारा सामान्य कार्यकाल में वोल्टेज से पिछड़ जाएगा।
• इसलिए विसर्जन लैंप पश्चगामी शक्ति गुणक पर कार्यरत है।
• चोक और संधारित्र को जोड़ने के कारण, इसकी उच्च प्रारंभिक लागत है।
• आयनीकरण प्रक्रिया घटना के कारण इसे शुरू करने के लिए लगभग 5 मिनट की आवश्यकता होती है।

सही विकल्प 4 है।

संकल्पना

तापदीप्त लैम्प​

• तापदीप्त लैम्प या प्रकाश या बल्ब एक विद्युत प्रकाश स्रोत है जो तापदीप्त घटना के माध्यम से काम करता है जिसका अर्थ है कि प्रकाश उत्सर्जन तंतु तापन के कारण हो सकता है। ये लैंप अलग -अलग वोल्टेज और वाटेज के साथ विभिन्न आकारों में उपलब्ध हैं। यहां, इन बल्बों की वोल्टेज रेंज 1.5V से 300V तक है।
• तापदीप्त लैंप एक उचित लागत पर सबसे अधिक बार उपयोग किए जाने वाले बल्ब हैं। ये लैंप एक बार एक तंतु में विद्युत प्रवाह प्रवाहित होने के बाद चमकते हैं, तब वे उच्च चमक उत्पन्न करते हैं जो बड़े ऊर्जा उपयोग के माध्यम से मेल खाते हैं। ये बल्ब विशेष रूप से टास्क लाइटिंग के लिए हैं और उन्हें लगभग 800 घंटे की हल्की प्रत्याशा है।
• एक तापदीप्त लैंप का निर्माण एक ग्लास बल्ब, अक्रिय गैस, टंगस्टन तंतु, संपर्क तार से पैर, संपर्क तार, समर्थन तारों, ग्लास माउंट या समर्थन, आधार संपर्क तार, पेच चूड़ी, रोधन, और इलेक्ट्रिकल पाद संबंध जैसे विभिन्न भागों का उपयोग करके किया जा सकता है।

लाभ

• ये लैंप महंगे नहीं हैं।
• यह ताप रंग उत्पन्न करता है।
• प्रकाश उत्पादन अधिक है।
• विनिर्माण लागत कम है।

हानि

• अन्य बल्बों की तुलना में लैंप समयावधि कम है।
• बड़े क्षेत्रों के लिए उपयुक्त नहीं है।

आवेदन

• इन लैंपों का उपयोग प्रायः टेबल लैंप, डेस्क लैंप, हॉलवे लाइटिंग, एक्सेंट लाइटिंग, झूमर, कोठरी, आदि में किया जाता है।
• इन लैंपों का व्यापक रूप से वाणिज्यिक और घरेलू प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किया जाता है।

सही उत्तर चमकदार वस्तुएँ हैं।

• वे वस्तुएँ जो अपने आप प्रकाश को उत्सर्जित करती हैं, चमकदार वस्तुएं कहलाती हैं।

Key Points

• प्रकाशयुक्त वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित प्रकाश हमें अपने आसपास की चीजों को देखने की अनुमति देता है।
• चमकदार वस्तुओं के उदाहरण ट्यूब लाइट, सूरज, एक जलाई हुई  मोमबत्ती, एक चमकता हुआ बल्ब आदि हैं।
• प्रबुद्ध वस्तुओं को गैर-चमकदार वस्तुओं के रूप में भी जाना जाता है वे वस्तुएं हैं जो अन्य वस्तुओं के प्रकाश में चमकती हैं।
• प्रबुद्ध वस्तुएं हमारी आंखों की रोशनी को प्रतिबिंबित करने में सक्षम हैं। उदाहरण चंद्रमा, आकाश।
• एक अपारदर्शी वस्तु वह है जो प्रकाश को इससे गुजरने की अनुमति नहीं देती है। उदाहरण  कंक्रीट, लकड़ी, और धातु आदि।

• एक प्रकाश स्रोत की रंग विशेषताओं का सबसे उपयोगी माप रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) है।
• CRI एक सामान्य संदर्भ स्रोत, या तो तापदीप्त प्रकाश या दिन की रोशनी की तुलना में वस्तु के रंग को "वास्तविक" या "प्राकृतिक रूप से" दर्शाने के लिए एक हल्के स्रोत की क्षमता का माप होता है।
• रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) को 0 और 100 के बीच की संख्या के रूप में मापा जाता है।
• शून्य (0) पर, सभी रंग समान होता हैं।
• 100 का एक CRI वस्तु के वास्तविक रंगों को दर्शाता है।
• तापदीप्त और हैलोजन प्रकाश स्रोतों में 100 का CRI है।
• विशेषरूप से, 80 से 90 तक के एक CRI वाले प्रकाश स्रोतों को अच्छा और 90+ के CRI वाले प्रकाश स्रोतों को उत्कृष्ट माना जाता है।
• जितना उच्च CRI होता है, उतना ही बेहतर रंग प्रतिपादन क्षमता होता है।

सही उत्तर विकल्प 2): (लाल) है।

संकल्पना:

• सोडियम-वाष्प लैम्प, आयनित सोडियम का उपयोग करने वाला एक विद्युत विसर्जक लैम्प है, जिसे सड़को में प्रकाश व्यवस्था बनाने और अन्य स्थानों में प्रदीप्ति के लिए उपयोग किया जाता है।​
• एक निम्न दाब वाले सोडियम-वाष्प (LPS) लैंप में बोरोसिलिकेट के कांच से बनी एक आंतरिक विसर्जक नली होती है जो धातु के इलेक्ट्रोड से लगी होती है और यह नियॉन, आर्गन गैस और कुछ मात्रा में धात्विक सोडियम से भरी होती है।
• जब लैम्प को पहली बार चालू किया जाता है, तो यह सोडियम धातु को गर्म करने के लिए मंद लाल रंग का उत्सर्जन करता है; कुछ ही मिनटों में जैसे ही सोडियम धातु का वाष्पीकरण होता है, उत्सर्जन सामान्य चमकीले पीले रंग का हो जाता है।

• हैलोजन फ्लड लैम्प का किनारा काँच से बना होता है।
• बल्ब की सामग्री या तो क्वार्टज (संगलित सिलिका) या एल्युमिना-सिलिकेट काँच होती है।
• टंगस्टन-हैलोजन चक्र के लिए क्वार्ट्ज ग्लास का उपयुक्त तापमान प्रतिरोध वह होता है, जो 1,652°F (900°C) तक का बल्ब तापमान उत्पन्न करता है। 
• लैम्प के लिए लगभग 120 वाॅट तक के निम्न वोल्टेज का एल्युमिना-सिलिकेट काँच का उपयोग किया जाता है।
• या तो कांच बेलनाकार ट्यूबों के रूप में आता है जो वांछित लंबाई के लिए पहले से-काटा गया होता है या लैम्प निर्माता द्वारा लंबाई में काटे जाते हैं।

टंगस्टन का उपयोग फिलामेंट बनाने के लिए किया जाता है। ऐसा निम्नलिखित गुणों के कारण किया जाता है:

• इसका गलनांक बहुत अधिक होता है।
• यह ऊष्मा और विद्युत का अच्छा सुचालक है।​
• टंगस्टन कमरे के तापमान पर आसानी से नहीं जलता क्योंकि इसकी प्रतिरोधकता बहुत अधिक होती है। इसलिए, बल्ब बहुत अधिक तापमान पर प्रकाशित होता है।
• यह निर्वात में ऑक्सीकृत नहीं होता है। 

निम्नलिखित विकल्पों में से, आंतरिक प्रकाश व्यवस्था के लिए कम दबाव वाले हाइड्रोजन लैंप का उपयोग नहीं किया जाता है।

प्रकाश लैंप के प्रकार:

1.) कम दबाव वाला हाइड्रोजन लैंप:

• हाइड्रोजन निर्वहन लैंप में एक ग्लास लैंप संलग्नक होता है जो विकिरण-उत्सर्जक कणों से बना होता है।
• UV रेंज में तरंग दैर्ध्य अंशांकन के लिए एक हाइड्रोजन लैंप का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह उस सीमा में लगातार विकिरण करता है।
• हाइड्रोजन लैंप एक सतत दृश्य स्पेक्ट्रम का उत्पादन नहीं करता है।

2.) तापदीप्त लैंप:

• इस प्रकार के लैम्पवर्क तापदीप्त के सिद्धांत पर आधारित होते हैं, जो ऊष्मा द्वारा प्रकाश उत्पन्न करते हैं।
• जब विद्युत धारा को धातु के पतले फिलामेंट से गुजारा जाता है, तो फिलामेंट गर्म होता है, चमकता है और प्रकाश उत्पन्न करता है।

3.) फ्लोरोसेंट लैंप:

• एक फ्लोरोसेंट लैंप एक कम वजन वाला पारा वाष्प लैंप है जो दृश्य प्रकाश देने के लिए फ्लोरोसेंस का उपयोग करता है।
• गैस में एक विद्युत धारा पारा वाष्प को उत्तेजित करता है, जो शॉर्ट-वेव पराबैंगनी प्रकाश उत्पन्न करता है जो तब लैंप के अंदर फॉस्फोर कोटिंग को चमकने का कारण बनता है।
• एक फ्लोरोसेंट लैंप विद्युत ऊर्जा को एक तापदीप्त लैंप की तुलना में अधिक कुशलता से उपयोगी प्रकाश में परिवर्तित करता है।

4.) धातु हलाइड लैंप:

• एक धातु-हलाइड लैंप एक विद्युत लैंप है जो वाष्पीकृत पारा और धातु हलाइड्स के गैसीय मिश्रण के माध्यम से विद्युत चाप द्वारा प्रकाश उत्पन्न करता है।
• धातु-हैलाइड लैंप में लगभग 75-100 लुमेन प्रति वाट की उच्च दीप्त प्रभावकारिता होती है जो कि पारा वाष्प प्रकाश से लगभग दोगुनी और तापदीप्त  से 3 से 5 गुना अधिक होती है।

• IP रेटिंग को प्रवेश सुरक्षा या अंतर्राष्ट्रीय सुरक्षा रेटिंग के रूप में भी जाना जाता है जिसे EN 60529 (ब्रिटिश BS EN 60529:1992) के अंतर्राष्ट्रीय मानक के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• इस मानक का उपयोग उपकरण, धूल और नमी जैसे विदेशी निकायों से अंतर्वेधन के विरुद्ध विद्युतीय अनुलग्नक के आवरण प्रभावशीलता के स्तरों को परिभाषित करने के लिए किया जाता है।
• एक प्रवणता प्रकाश के लिए न्यूनतम IP रेटिंग IPX3 (सामान्यतौर पर IP43) है, जो ऊर्ध्वाधर से 60° के कोण पर वर्षा या पानी के छिड़काव से सुरक्षा करता है।
• एक बाहरी आवास प्रकाश की प्रवेश सुरक्षा रेटिंग IP65 होती है, क्योंकि यह धूल से भरे आवास व पानी के जेट के लिए प्रतिरोध को भी दर्शाती है।
• IP रेटिंग सन्दर्भ आलेख 

 

IP रेटिंग	पहला अंक - SOLIDS	दूसरा अंक - LIQUIDS
IP20	12 मिलीमीटर से अधिक उंगलियों और वस्तुओं द्वारा स्पर्श से संरक्षित।	तरल पदार्थों से संरक्षित नहीं
IP55	सीमित धूल के प्रवेश से संरक्षित।	किसी भी दिशा से कम दबाव वाले पानी के जेट से संरक्षित।
IP65	पूर्ण धूल के प्रवेश से संरक्षित।	किसी भी दिशा से कम दबाव वाले पानी के जेट से संरक्षित।
IP67	पूर्ण धूल के प्रवेश से संरक्षित।	15 सेंटीमीटर और 1 मीटर गहराई के बीच आप्लावन से संरक्षित।

सोडियम वाष्प लैंप:

यह निम्न तीव्रता वाला लैंप होता है अतः लैंप की लम्बाई अधिक होनी चाहिए। वांछित लम्बाई प्राप्त करने के लिए इसे एक U-आकार की नलिका के रूप में बनाया जाता है।

इस लंबी U-नलिका में नियॉन गैस और धात्विक सोडियम की एक छोटी मात्रा होती है।

चालू करते समय पर नियॉन गैस वाष्पीकृत होता है और U-आकार की नलिका में धात्विक सोडियम को वाष्पीकृत करने के लिए पर्याप्त मात्रा में ताप उत्पन्न करता है।

प्रारंभ में सोडियम एक ठोस के रूप में होता है और आंतरिक नलिका की दीवारों पर निक्षेपित होता है।

जब इलेक्ट्रॉड में पर्याप्त वोल्टेज आरोपित होता है, तो अक्रिय गैस में निर्वहन शुरू होता है; यह गुलाबी रंग के साथ निम्न-दाब वाले नियॉन लैंप के रूप में काम करता है।

लैंप का तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है, और धात्विक सोडियम वाष्पीकृत होता है और फिर आयनित होकर पीले रंग का एकवर्णी प्रकाश उत्पन्न करता है।

महत्वपूर्ण:

लाभ:

• अच्छी दक्षता
• रंग प्रतिपादन उच्च दबाव सोडियम सड़क प्रकाशन की तुलना में बेहतर होता है
• कुछ लैंप 24000 घंटे के सीमा से अधिक, कभी-कभी 40 वर्षो तक चलते हैं

नुकसान:

• कई लैम्पों की तरह इसमें मर्करी के अवशेष होते हैं जिसे अच्छे से हटाया जाना चाहिए
• प्रकाश के तहत मानव की त्वचा का रंग हरा दिखता है यह रंगीन फिल्म/फोटोग्राफी के लिए अच्छा नहीं होता है
• तापित होने का समय लैंप को प्रारंभ करने के लिए आवश्यक है

अनुप्रयोग:

बड़े क्षेत्र जैसे पार्क, सड़क प्रकाशन, उच्च सीलिंग ईमारत और जिम।

सही उत्तर विकल्प 3): (लुमेन) है।

संकल्पना:

• प्रकाशमान अभिवाह उत्सर्जित होने वाले ऊर्जा के संदर्भ में प्रकाश स्रोत के चमक का माप होता है।
• अन्य शब्दों में यह प्रकाश की पूर्वनिर्धारित शक्ति का मान होता है।
• प्रकाशमान अभिवाह की S.I इकाई लुमेन है।
• लक्स प्रकाश की इकाई है।
• लैंप दक्षता को लुमेन/वाट में मापा जाता है।
• कैंडेला प्रकाश तीव्रता की इकाई है।

सही उत्तर विकल्प 3): 3000 है

संकल्पना:

दीप्त दक्षता:

इसे प्रकाश के रूप में विकिरित ऊर्जा और दीप्त पिंड द्वारा विकिरित कुल ऊर्जा के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसे लुमेन/वाट में मापा जाता है। दीप्त दक्षता निम्न द्वारा दी जाती है

जहाँ η = दीप्त दक्षता

ϕ = लुमेन में दीप्त अभिवाह

P = वाट में शक्ति

गणना:

η = 20 lm/W

V = 250 

I = 0.6 A

P = V × I वाट

= 250 × 0.6  = 150 वाट

ϕ = η  × P

= 20 × 150

= 3000 लुमेन