UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201710 Marks
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Q8.

उपयुक्त आरेख के साथ स्पष्ट कीजिए कि एक-अक्षीय खनिज का प्रकाशिक चिह्न किस प्रकार निर्धारित किया जाता है।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले एक-अक्षीय खनिजों की अवधारणा को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, प्रकाशिक चिह्न (optic character) क्या है और यह क्यों महत्वपूर्ण है, इसकी व्याख्या करनी होगी। इसके बाद, एक उपयुक्त आरेख के साथ, प्रकाशिक चिह्न निर्धारित करने की प्रक्रिया को चरणबद्ध तरीके से समझाना होगा, जिसमें ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी (polarizing microscope) का उपयोग शामिल है। उत्तर में विभिन्न प्रकाशिक संकेतों (जैसे, एकअक्षीय धनात्मक, एकअक्षीय ऋणात्मक) के बीच अंतर को भी स्पष्ट करना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

खनिज विज्ञान में, खनिजों के प्रकाशिक गुणों का अध्ययन उनके पहचान और वर्गीकरण के लिए महत्वपूर्ण है। एक-अक्षीय खनिज वे खनिज होते हैं जिनमें प्रकाश केवल एक दिशा में द्विअपवर्तन (double refraction) प्रदर्शित करते हैं। इन खनिजों का प्रकाशिक चिह्न, जो कि उनके द्विअपवर्तन के प्रकार को दर्शाता है, उनके संरचनात्मक और रासायनिक गुणों के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है। प्रकाशिक चिह्न का निर्धारण ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके किया जाता है, जो खनिज के भीतर प्रकाश के व्यवहार का विश्लेषण करता है। यह प्रक्रिया भूवैज्ञानिकों और खनिजविदों के लिए खनिजों की सटीक पहचान करने और उनके भूवैज्ञानिक इतिहास को समझने में सहायक होती है।

एक-अक्षीय खनिज और प्रकाशिक चिह्न

एक-अक्षीय खनिज वे खनिज होते हैं जिनमें एक ही ऑप्टिक अक्ष होता है। इसका मतलब है कि वे प्रकाश को एक ही दिशा में द्विअपवर्तन करते हैं। प्रकाशिक चिह्न, खनिज के द्विअपवर्तन के प्रकार को दर्शाता है, और यह खनिज की क्रिस्टल संरचना और रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। प्रकाशिक चिह्न दो प्रकार के होते हैं: एकअक्षीय धनात्मक (+) और एकअक्षीय ऋणात्मक (-)।

प्रकाशिक चिह्न निर्धारण की प्रक्रिया

एक-अक्षीय खनिज का प्रकाशिक चिह्न निर्धारित करने के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन किया जाता है:

  1. नमूना तैयार करना: खनिज के एक पतले खंड (thin section) को तैयार किया जाता है, जो आमतौर पर 30 माइक्रोमीटर मोटा होता है।
  2. ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी का उपयोग: पतले खंड को ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी के नीचे रखा जाता है।
  3. ध्रुवीकरण की दिशा: ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी में, प्रकाश को एक विशेष दिशा में ध्रुवीकृत किया जाता है।
  4. विश्लेषण: खनिज के भीतर प्रकाश के व्यवहार का विश्लेषण किया जाता है। यदि खनिज प्रकाश को द्विअपवर्तन करता है, तो यह ध्रुवीकृत प्रकाश के तल को घुमा देगा।
  5. रंग परिवर्तन: खनिज को 360 डिग्री घुमाया जाता है और रंग परिवर्तन का अवलोकन किया जाता है।
  6. प्रकाशिक चिह्न का निर्धारण: रंग परिवर्तन के पैटर्न के आधार पर, प्रकाशिक चिह्न निर्धारित किया जाता है।

आरेख

एक-अक्षीय खनिजों का प्रकाशिक चिह्न

(उपरोक्त आरेख एक-अक्षीय खनिजों के प्रकाशिक चिह्न को दर्शाता है। यह दिखाता है कि कैसे प्रकाशिक अक्ष और द्विअपवर्तन खनिज के भीतर प्रकाश के व्यवहार को प्रभावित करते हैं।)

एकअक्षीय धनात्मक (+) और एकअक्षीय ऋणात्मक (-)

एकअक्षीय धनात्मक (+) खनिजों में, असाधारण किरण (extraordinary ray) सामान्य किरण (ordinary ray) की तुलना में धीमी होती है। इसके विपरीत, एकअक्षीय ऋणात्मक (-) खनिजों में, असाधारण किरण सामान्य किरण से तेज होती है। इस अंतर को ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी के तहत रंग परिवर्तन का विश्लेषण करके निर्धारित किया जा सकता है।

उदाहरण

कैल्साइट (Calcite) एक एकअक्षीय धनात्मक (+) खनिज है, जबकि जिप्सम (Gypsum) एक एकअक्षीय ऋणात्मक (-) खनिज है। इन खनिजों के प्रकाशिक चिह्न उनके विशिष्ट क्रिस्टल संरचनाओं के कारण होते हैं।

खनिज प्रकाशिक चिह्न उदाहरण
कैल्साइट एकअक्षीय धनात्मक (+) चूना पत्थर, संगमरमर
जिप्सम एकअक्षीय ऋणात्मक (-) प्लास्टर, ड्राईवॉल

Conclusion

संक्षेप में, एक-अक्षीय खनिज का प्रकाशिक चिह्न निर्धारित करने के लिए, खनिज के पतले खंड का ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी के तहत विश्लेषण किया जाता है। रंग परिवर्तन के पैटर्न का अध्ययन करके, खनिज के द्विअपवर्तन के प्रकार और उसके प्रकाशिक चिह्न का निर्धारण किया जा सकता है। यह प्रक्रिया खनिजों की पहचान और वर्गीकरण के लिए महत्वपूर्ण है, और भूवैज्ञानिकों और खनिजविदों को पृथ्वी के इतिहास और संरचना को समझने में मदद करती 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 Statistics

2022 में, भारत में खनिज उत्पादन का मूल्य लगभग ₹1.05 लाख करोड़ था।

Source: खान मंत्रालय, भारत सरकार (Ministry of Mines, Government of India)

भारत में लगभग 3,000 से अधिक खनिज पाए जाते हैं, जिनमें से लगभग 90 खनिज आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण हैं।

Source: भारतीय भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (Geological Survey of India) - 2023

Examples

हीरा

हीरा एक आइसोट्रोपिक खनिज है, जिसका अर्थ है कि यह द्विअपवर्तन प्रदर्शित नहीं करता है। इसलिए, हीरे का कोई प्रकाशिक चिह्न नहीं होता है।

Frequently Asked Questions

क्या सभी खनिजों का प्रकाशिक चिह्न होता है?

नहीं, सभी खनिजों का प्रकाशिक चिह्न नहीं होता है। आइसोट्रोपिक खनिज, जैसे हीरा, द्विअपवर्तन प्रदर्शित नहीं करते हैं और इसलिए उनका कोई प्रकाशिक चिह्न नहीं होता है।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानप्रकाशिकीप्रकाशिक खनिज विज्ञानएक-अक्षीय खनिजध्रुवीकरण