UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201610 Marks
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Q5.

स्पष्ट कीजिए कि क्या कारण है कि सभी बहुवर्णी खनिज विषमदैशिक (ऐनिसोट्रापिक) होते हैं, लेकिन सभी विषमदैशिक खनिज बहुवर्णी नहीं होते ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें पहले बहुवर्णी खनिजों और विषमदैशिक खनिजों की परिभाषाओं को स्पष्ट करना होगा। फिर, हमें यह समझाना होगा कि बहुवर्णी खनिज हमेशा विषमदैशिक क्यों होते हैं, लेकिन विषमदैशिक खनिज हमेशा बहुवर्णी क्यों नहीं होते हैं। उत्तर में क्रिस्टल संरचना, प्रकाश के ध्रुवीकरण और रासायनिक संरचना जैसे पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। उदाहरणों का उपयोग करके अवधारणाओं को स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

खनिज विज्ञान में, खनिजों के प्रकाशीय गुणों का अध्ययन महत्वपूर्ण है। खनिज, अपनी क्रिस्टल संरचना के आधार पर, प्रकाश के साथ अलग-अलग तरीकों से प्रतिक्रिया करते हैं। कुछ खनिज, जिन्हें बहुवर्णी खनिज कहा जाता है, प्रकाश के विभिन्न ध्रुवों पर अलग-अलग रंग प्रदर्शित करते हैं। वहीं, विषमदैशिक खनिज विभिन्न दिशाओं में अलग-अलग भौतिक गुण प्रदर्शित करते हैं। यह प्रश्न पूछता है कि क्यों सभी बहुवर्णी खनिज विषमदैशिक होते हैं, लेकिन सभी विषमदैशिक खनिज बहुवर्णी नहीं होते। इस अंतर को समझने के लिए, हमें खनिजों की क्रिस्टल संरचना और प्रकाश के साथ उनकी अंतःक्रिया को गहराई से समझना होगा।

बहुवर्णी खनिज और विषमदैशिक खनिज: एक विस्तृत विवेचन

बहुवर्णी खनिज (Pleochroic Minerals): ये खनिज प्रकाश के ध्रुवीकरण के आधार पर विभिन्न रंगों को प्रदर्शित करते हैं। यह गुण खनिज की क्रिस्टल संरचना में मौजूद विभिन्न रासायनिक बंधों और आयनों के कारण होता है। जब प्रकाश खनिज से गुजरता है, तो विभिन्न ध्रुवों पर अलग-अलग तरंग दैर्ध्य अवशोषित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग रंग दिखाई देते हैं। उदाहरण के लिए, टूरmaline (Tourmaline) एक बहुवर्णी खनिज है जो विभिन्न रंगों में दिखाई देता है।

विषमदैशिक खनिज (Anisotropic Minerals): ये खनिज विभिन्न दिशाओं में अलग-अलग भौतिक गुण प्रदर्शित करते हैं, जैसे कि अपवर्तनांक (refractive index), कठोरता और विदलन (cleavage)। यह गुण क्रिस्टल संरचना की गैर-समरूपता के कारण होता है। विषमदैशिक खनिजों में, परमाणुओं की व्यवस्था विभिन्न दिशाओं में भिन्न होती है, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न भौतिक गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, क्वार्ट्ज (Quartz) एक विषमदैशिक खनिज है।

सभी बहुवर्णी खनिज विषमदैशिक क्यों होते हैं?

बहुवर्णी खनिज हमेशा विषमदैशिक होते हैं क्योंकि बहुवर्णीयता (pleochroism) एक प्रकाशीय गुण है जो क्रिस्टल संरचना की गैर-समरूपता पर निर्भर करता है। यदि कोई खनिज प्रकाश के विभिन्न ध्रुवों पर अलग-अलग रंग प्रदर्शित करता है, तो इसका मतलब है कि उसकी क्रिस्टल संरचना विभिन्न दिशाओं में अलग-अलग है। यह गैर-समरूपता ही खनिज को विषमदैशिक बनाती है। दूसरे शब्दों में, बहुवर्णीयता विषमदैशिकता का एक परिणाम है।

सभी विषमदैशिक खनिज बहुवर्णी क्यों नहीं होते?

हालांकि सभी बहुवर्णी खनिज विषमदैशिक होते हैं, लेकिन सभी विषमदैशिक खनिज बहुवर्णी नहीं होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि विषमदैशिकता एक व्यापक अवधारणा है जो विभिन्न दिशाओं में भौतिक गुणों में अंतर को संदर्भित करती है, जबकि बहुवर्णीयता विशेष रूप से प्रकाश के ध्रुवीकरण के आधार पर रंग में अंतर को संदर्भित करती है। एक खनिज विषमदैशिक हो सकता है, लेकिन उसमें ऐसे रासायनिक बंधन या आयन मौजूद नहीं हो सकते हैं जो प्रकाश के विभिन्न ध्रुवों पर अलग-अलग तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करते हैं।

उदाहरण के लिए, कैल्साइट (Calcite) एक विषमदैशिक खनिज है क्योंकि यह डबल रिफ्रैक्शन (double refraction) प्रदर्शित करता है, लेकिन यह बहुवर्णी नहीं है क्योंकि यह प्रकाश के विभिन्न ध्रुवों पर अलग-अलग रंग प्रदर्शित नहीं करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि कैल्साइट की क्रिस्टल संरचना विषमदैशिक है, लेकिन उसमें बहुवर्णीयता के लिए आवश्यक रासायनिक संरचना नहीं है।

उदाहरण तालिका

खनिज बहुवर्णी (Pleochroic) विषमदैशिक (Anisotropic)
टूरmaline (Tourmaline) हाँ हाँ
क्वार्ट्ज (Quartz) नहीं हाँ
कैल्साइट (Calcite) नहीं हाँ
एपेटाइट (Apatite) हाँ हाँ

Conclusion

संक्षेप में, सभी बहुवर्णी खनिज विषमदैशिक होते हैं क्योंकि बहुवर्णीयता क्रिस्टल संरचना की गैर-समरूपता पर निर्भर करती है। हालांकि, सभी विषमदैशिक खनिज बहुवर्णी नहीं होते हैं क्योंकि विषमदैशिकता एक व्यापक अवधारणा है और बहुवर्णीयता के लिए विशिष्ट रासायनिक संरचना की आवश्यकता होती है। यह अंतर खनिजों के प्रकाशीय गुणों और क्रिस्टल संरचना के बीच जटिल संबंध को दर्शाता है। इस अवधारणा को समझना खनिज विज्ञान और भूविज्ञान के क्षेत्र में महत्वपूर्ण है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

अपवर्तनांक (Refractive Index)
अपवर्तनांक एक खनिज की प्रकाश को मोड़ने की क्षमता का माप है। यह खनिज के घनत्व और रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है।
ध्रुवीकरण (Polarization)
ध्रुवीकरण प्रकाश तरंगों के कंपन की दिशा को सीमित करने की प्रक्रिया है। यह प्रकाशीय गुणों का अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है।

Key Statistics

पृथ्वी की क्रस्ट (crust) में लगभग 3,000 से अधिक ज्ञात खनिज हैं।

Source: Mindat.org (knowledge cutoff 2021)

भारत में लगभग 95 प्रमुख खनिज पाए जाते हैं, जिनमें से 59 गैर-धातु खनिज हैं।

Source: भारतीय खान ब्यूरो (Indian Bureau of Mines, 2022)

Examples

एमेथिस्ट (Amethyst)

एमेथिस्ट, क्वार्ट्ज का एक बैंगनी रंग का रूप है। यह विषमदैशिक है लेकिन बहुवर्णी नहीं है। इसका रंग लोहे के अशुद्धियों के कारण होता है।

Frequently Asked Questions

क्या सभी क्रिस्टल विषमदैशिक होते हैं?

नहीं, कुछ क्रिस्टल समदैशिक (isotropic) होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनके भौतिक गुण सभी दिशाओं में समान होते हैं। उदाहरण के लिए, नमक (NaCl) एक समदैशिक क्रिस्टल है।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानप्रकाशिक खनिज विज्ञान, खनिज गुण, विषमदैशिकता