Condensed Matter Physics Practice Set | Solid State Physics Quiz |CSIR-NET & CGSET
Condensed Matter Physics – Practice Set 01
Target Exams: CG SET Physical Science, CSIR-NET & PGT Physics
Q1. एक फलक केंद्रित घनीय (Face-Centered Cubic – FCC) जालक की समन्वय संख्या (Coordination Number) कितनी होती है?
- A) 6
- B) 8
- C) 12
- D) 14
Q2. ब्रैग के परावर्तन नियम (Bragg’s Law) का सही समीकरण क्या है?
- A) d sinθ = nλ
- B) 2d sinθ = nλ
- C) 2d cosθ = nλ
- D) d cosθ = 2nλ
Q3. अतिचालकता (Superconductivity) की स्थिति में पदार्थ का डायमैग्नेटिक व्यवहार और आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र का शून्य हो जाना क्या कहलाता है?
- A) जोसेफसन प्रभाव (Josephson Effect)
- B) माइस्नर प्रभाव (Meissner Effect)
- C) हॉल प्रभाव (Hall Effect)
- D) सीबेक प्रभाव (Seebeck Effect)
Q4. एक p-प्रकार (p-type) अर्धचालक में मुख्य धारा वाहक (Majority Charge Carriers) कौन से होते हैं?
- A) इलेक्ट्रॉन (Electrons)
- B) कोटर / होल्स (Holes)
- C) पॉज़िट्रॉन (Positrons)
- D) न्यूट्रॉन (Neutrons)
Q5. फ्री इलेक्ट्रॉन थ्योरी के अनुसार, धातु की विशिष्ट ऊष्मा (Specific Heat) ताप T के किस प्रकार समानुपाती होती है?
- A) T2
- B) T3
- C) T
- D) 1/T
Q6. सिंपल क्युबिक (Simple Cubic – SC) लैटिस के लिए रेसिप्रोकल लैटिस (Reciprocal Lattice) की संरचना कैसी होती है?
- A) Body-Centered Cubic (BCC)
- B) Face-Centered Cubic (FCC)
- C) Simple Cubic (SC)
- D) Hexagonal Close-Packed (HCP)
Q7. क्यूरी-वाइस नियम (Curie-Weiss Law) के अनुसार फेरोमैग्नेटिक पदार्थ की चुंबकीय सुग्राहिता (χ) का सूत्र क्या है?
- A) C / T
- B) C / (T – Θ)
- C) C × T
- D) C / (T + Θ)2
Q8. एक ठोस में ड्यूबाय ताप (ΘD) से बहुत कम तापमान (T << ΘD) पर जालक विशिष्ट ऊष्मा (Lattice Specific Heat Cv) का मान किसके समानुपाती होता है?
- A) T
- B) T2
- C) T3
- D) T4
Q9. हॉल प्रभाव (Hall Effect) का उपयोग करके निम्नलिखित में से किस राशि का निर्धारण किया जा सकता है?
- A) आवेश वाहक का प्रकार (n-type या p-type)
- B) आवेश वाहक सांद्रता (Carrier Concentration)
- C) वाहक गतिशीलता (Carrier Mobility)
- D) उपर्युक्त सभी
Q10. डुलांग-पैटिट नियम (Dulong-Petit Law) के अनुसार उच्च तापमान पर एक मोल ठोस की मोलर विशिष्ट ऊष्मा (Cv) का मान कितना होता है?
- A) R
- B) 2R
- C) 3R
- D) 5R
Detailed Solutions (विस्तृत हल)
Q1 Solution:
सही उत्तर: C) 12
विस्तृत हल:
फलक केंद्रित घनीय (FCC) संरचना में प्रत्येक परमाणु 12 निकटतम पड़ोसी परमाणुओं से घिरा होता है, इसलिए इसकी समन्वय संख्या (Coordination Number) 12 होती है।
Q2 Solution:
सही उत्तर: B) 2d sinθ = nλ
विस्तृत हल:
क्रिस्टल जालक तलों से एक्स-रे के रचनात्मक व्यतिकरण (Constructive Interference) के लिए ब्रैग का समीकरण 2d sinθ = nλ होता है।
Q3 Solution:
सही उत्तर: B) माइस्नर प्रभाव (Meissner Effect)
विस्तृत हल:
अतिचालक अवस्था में संक्रमण के दौरान पदार्थ के अंदर से चुंबकीय क्षेत्र पूरी तरह से निष्कासित हो जाता है (B = 0), इसे माइस्नर प्रभाव कहते हैं।
Q4 Solution:
सही उत्तर: B) कोटर / होल्स (Holes)
विस्तृत हल:
p-प्रकार के अर्धचालकों में मुख्य धारा वाहक (Majority Carriers) होल्स (Holes) होते हैं और अल्पसंख्यक वाहक (Minority Carriers) इलेक्ट्रॉन होते हैं।
Q5 Solution:
सही उत्तर: C) T
विस्तृत हल:
मुक्त इलेक्ट्रॉन सिद्धांत (Free Electron Theory) के अनुसार धातुओं की इलेक्ट्रॉन विशिष्ट ऊष्मा परम ताप T के अनुक्रमानुपाती होती है (Ce = γT)।
Q6 Solution:
सही उत्तर: C) Simple Cubic (SC)
विस्तृत हल:
सिंपल क्युबिक (SC) लैटिस का रेसिप्रोकल लैटिस भी एक सिंपल क्युबिक (SC) लैटिस ही होता है। (BCC का FCC और FCC का BCC होता है)।
Q7 Solution:
सही उत्तर: B) C / (T – Θ)
विस्तृत हल:
क्यूरी ताप (Θ) से अधिक तापमान पर फेरोमैग्नेटिक पदार्थों की चुंबकीय सुग्राहिता क्यूरी-वाइस नियम χ = C / (T – Θ) का पालन करती है।
Q8 Solution:
सही उत्तर: C) T3
विस्तृत हल:
ड्यूबाय के T3 नियम (Debye T3 Law) के अनुसार अत्यंत कम तापमान पर ठोसों की जालक विशिष्ट ऊष्मा Cv ∝ T3 होती है।
Q9 Solution:
सही उत्तर: D) उपर्युक्त सभी
विस्तृत हल:
हॉल प्रभाव के प्रयोग से अर्धचालक के प्रकार (n या p type), आवेश वाहक सांद्रता (n) तथा वाहक गतिशीलता (μ) तीनों का मापन किया जा सकता है।
Q10 Solution:
सही उत्तर: C) 3R
विस्तृत हल:
क्लासिकीय डुलांग-पैटिट नियम के अनुसार उच्च तापमान पर सभी ठोसों की मोलर विशिष्ट ऊष्मा स्थिर होती है और इसका मान Cv = 3R (लगभग 6 cal/mol-K) होता है।
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