UPSC MainsGEOGRAPHY-PAPER-II201920 Marks
Q6.

व्यतिकरण आकृति क्या है ? एक अक्षीय खनिजों के लिए व्यतिकरण आकृतियां बनने के लिये क्या परिस्थितियां आवश्यक हैं ? एक अक्षीय ऋणात्मक एवं धनात्मक क्रिस्टलों के लिये प्रकाशिक अक्ष खींचिये ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले व्यतिकरण आकृति (Interference Figure) की परिभाषा और उसके बनने की प्रक्रिया को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, अक्षीय खनिजों के लिए व्यतिकरण आकृतियां बनने की परिस्थितियों का विस्तृत वर्णन करना होगा। अंत में, एक अक्षीय ऋणात्मक और धनात्मक क्रिस्टलों के लिए प्रकाशिक अक्षों को चित्रित करना होगा। उत्तर में स्पष्टता के लिए आरेखों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

व्यतिकरण आकृतियां खनिजों की पहचान करने के लिए प्रकाशिकी सूक्ष्मदर्शी (Optical Microscopy) में उपयोग की जाने वाली महत्वपूर्ण तकनीक हैं। ये आकृतियां क्रिस्टल संरचना के भीतर प्रकाश के व्यतिकरण के कारण बनती हैं। खनिजों के प्रकाशिक गुणों का अध्ययन करने के लिए, विशेष रूप से उनके अपवर्तनांक (Refractive Index) और द्विअपवर्तन (Birefringence) को समझने के लिए व्यतिकरण आकृतियों का विश्लेषण किया जाता है। विभिन्न खनिजों में अलग-अलग व्यतिकरण आकृतियां होती हैं, जो उन्हें पहचानने में मदद करती हैं।

व्यतिकरण आकृति क्या है?

व्यतिकरण आकृति, जिसे व्यतिकरण पैटर्न भी कहा जाता है, एक प्रकाशिक सूक्ष्मदर्शी के तहत एक क्रिस्टल को घुमाने पर प्रकाश के व्यतिकरण के परिणामस्वरूप बनने वाला एक विशिष्ट पैटर्न है। यह पैटर्न क्रिस्टल के अपवर्तनांक, द्विअपवर्तन और क्रिस्टल अक्षों के अभिविन्यास पर निर्भर करता है। व्यतिकरण आकृतियों का उपयोग खनिजों की पहचान करने, उनकी क्रिस्टल संरचना निर्धारित करने और उनके प्रकाशिक गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।

अक्षीय खनिजों के लिए व्यतिकरण आकृतियां बनने की परिस्थितियां

अक्षीय खनिजों के लिए व्यतिकरण आकृतियां बनने के लिए निम्नलिखित परिस्थितियां आवश्यक हैं:

  • प्रकाश का ध्रुवीकरण (Polarization of Light): प्रकाश को ध्रुवीकृत किया जाना चाहिए, जिसका अर्थ है कि प्रकाश तरंगों को एक विशिष्ट दिशा में कंपन करने के लिए सीमित किया जाना चाहिए।
  • क्रिस्टल का अभिविन्यास (Orientation of Crystal): क्रिस्टल को सूक्ष्मदर्शी के मंच पर इस तरह से रखा जाना चाहिए कि उसका अक्ष प्रकाश के मार्ग के साथ संरेखित हो।
  • अपवर्तनांक में अंतर (Difference in Refractive Indices): खनिज में विभिन्न क्रिस्टल दिशाओं में अपवर्तनांक में अंतर होना चाहिए।
  • क्रिस्टल की मोटाई (Thickness of Crystal): क्रिस्टल की मोटाई व्यतिकरण आकृतियों की स्पष्टता को प्रभावित करती है।

एक अक्षीय ऋणात्मक क्रिस्टल के लिए प्रकाशिक अक्ष

एक अक्षीय ऋणात्मक क्रिस्टल में, प्रकाशिक अक्ष वह दिशा है जिसमें प्रकाश बिना किसी द्विअपवर्तन के यात्रा करता है। इस प्रकार के क्रिस्टल में, असाधारण किरण (Extraordinary Ray) सामान्य किरण (Ordinary Ray) की तुलना में धीमी गति से यात्रा करती है। प्रकाशिक अक्ष को क्रिस्टल के अनुदैर्ध्य अक्ष के लंबवत खींचा जाता है।

एक अक्षीय ऋणात्मक क्रिस्टल के लिए प्रकाशिक अक्ष

एक अक्षीय धनात्मक क्रिस्टल के लिए प्रकाशिक अक्ष

एक अक्षीय धनात्मक क्रिस्टल में, प्रकाशिक अक्ष वह दिशा है जिसमें प्रकाश बिना किसी द्विअपवर्तन के यात्रा करता है। इस प्रकार के क्रिस्टल में, असाधारण किरण सामान्य किरण की तुलना में तेज गति से यात्रा करती है। प्रकाशिक अक्ष को क्रिस्टल के अनुदैर्ध्य अक्ष के साथ खींचा जाता है।

एक अक्षीय धनात्मक क्रिस्टल के लिए प्रकाशिक अक्ष

व्यतिकरण आकृतियों के प्रकार

अक्षीय खनिजों में आमतौर पर निम्नलिखित व्यतिकरण आकृतियां देखी जाती हैं:

  • मेल्लोन आकृति (Mellon Figure): यह एक अक्षीय खनिजों में देखी जाने वाली एक सामान्य व्यतिकरण आकृति है।
  • क्रॉस आकृति (Cross Figure): यह आकृति तब दिखाई देती है जब क्रिस्टल अक्ष प्रकाश के मार्ग के लंबवत होता है।
  • वृत्ताकार आकृति (Circular Figure): यह आकृति कुछ खनिजों में देखी जाती है जिनमें उच्च द्विअपवर्तन होता है।

Conclusion

संक्षेप में, व्यतिकरण आकृतियां खनिजों की पहचान और उनके प्रकाशिक गुणों के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण हैं। अक्षीय खनिजों के लिए व्यतिकरण आकृतियां बनने के लिए प्रकाश के ध्रुवीकरण, क्रिस्टल के अभिविन्यास और अपवर्तनांक में अंतर जैसी विशिष्ट परिस्थितियां आवश्यक हैं। एक अक्षीय ऋणात्मक और धनात्मक क्रिस्टलों के लिए प्रकाशिक अक्षों को सही ढंग से चित्रित करना खनिजों की पहचान करने 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 पदार्थ की प्रकाश को मोड़ने की क्षमता का माप है। यह निर्वात में प्रकाश की गति और पदार्थ में प्रकाश की गति का अनुपात है।
द्विअपवर्तन (Birefringence)
द्विअपवर्तन एक क्रिस्टल की प्रकाश को दो अलग-अलग किरणों में विभाजित करने की क्षमता है, प्रत्येक किरण का अपना अपवर्तनांक होता है।

Key Statistics

2022 में, भारत का खनिज उत्पादन 96.32 मिलियन टन था, जिसमें लौह अयस्क, कोयला, और क्रोमियम प्रमुख थे।

Source: खान मंत्रालय, भारत सरकार

भारत में 2023-24 में खनिज उत्पादन का मूल्य ₹1.62 लाख करोड़ था।

Source: अंतरिम बजट 2024-25

Examples

क्वार्ट्ज (Quartz)

क्वार्ट्ज एक सामान्य एक अक्षीय धनात्मक खनिज है जो विभिन्न प्रकार की चट्टानों में पाया जाता है। इसकी व्यतिकरण आकृति का उपयोग इसकी पहचान करने के लिए किया जा सकता है।

Frequently Asked Questions

क्या सभी खनिजों में व्यतिकरण आकृतियां दिखाई देती हैं?

नहीं, केवल वे खनिज जिनमें द्विअपवर्तन होता है, व्यतिकरण आकृतियां दिखाते हैं। समदैशिक खनिज (Isotropic minerals) जिनमें द्विअपवर्तन नहीं होता है, व्यतिकरण आकृतियां नहीं दिखाते हैं।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानप्रकाशिकीक्रिस्टलोग्राफीखनिज पहचान