UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II202215 Marks
Q7.

विषम लंबाक्ष समुदाय के सामान्य वर्ग में कौन से सममिति तत्त्व उपस्थित होते हैं ? इसी के क्रिस्टल फलक (hkl) का त्रिविम प्रक्षेप दिखाऐं । विषम लंबाक्ष समुदाय के सभी वर्गों के हेरमन मैंगुइन संकेतक लिखिये ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, विषम लंबाक्ष समुदाय की सममिति तत्वों की समझ आवश्यक है। उत्तर में पहले विषम लंबाक्ष समुदाय को परिभाषित करें, फिर इसके सामान्य वर्ग के सममिति तत्वों को स्पष्ट करें। इसके बाद, (hkl) क्रिस्टल फलक का त्रिविम प्रक्षेप दिखाएं। अंत में, विषम लंबाक्ष समुदाय के सभी वर्गों के हेरमन मैंगुइन संकेतक सूचीबद्ध करें। स्पष्टता के लिए आरेखों और तालिकाओं का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

क्रिस्टलोग्राफी, खनिजों और क्रिस्टलों की संरचना का अध्ययन है, जो भूविज्ञान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। क्रिस्टलों में सममिति, उनकी आंतरिक संरचना और बाहरी रूप को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण अवधारणा है। विषम लंबाक्ष समुदाय (Orthorhombic system) क्रिस्टल प्रणालियों में से एक है, जो अपनी विशिष्ट सममिति विशेषताओं के लिए जानी जाती है। इस समुदाय के क्रिस्टलों में तीन असमान अक्ष होते हैं, जो एक-दूसरे के लंबवत होते हैं। इस प्रश्न में, हम विषम लंबाक्ष समुदाय के सामान्य वर्ग में मौजूद सममिति तत्वों, क्रिस्टल फलक के त्रिविम प्रक्षेप और हेरमन मैंगुइन संकेतकों पर विस्तार से चर्चा करेंगे।

विषम लंबाक्ष समुदाय (Orthorhombic System)

विषम लंबाक्ष समुदाय में तीन असमान अक्ष (a, b, c) होते हैं जो एक-दूसरे के लंबवत होते हैं। इस समुदाय के क्रिस्टलों में सममिति तत्वों का एक विशिष्ट संयोजन होता है, जो उन्हें अन्य क्रिस्टल प्रणालियों से अलग करता है।

सामान्य वर्ग में सममिति तत्व

विषम लंबाक्ष समुदाय के सामान्य वर्ग (specifically, the 2/m space group) में निम्नलिखित सममिति तत्व उपस्थित होते हैं:

  • दो-फोल्ड रोटेशन अक्ष (Two-fold rotation axis): ये अक्ष क्रिस्टल को 180 डिग्री घुमाने पर अपरिवर्तित रखते हैं।
  • दर्पण तल (Mirror plane): ये तल क्रिस्टल की छवि को प्रतिबिंबित करते हैं।
  • केंद्र सममिति (Center of symmetry): क्रिस्टल के केंद्र से गुजरने वाली एक रेखा पर किसी भी बिंदु के लिए, केंद्र के विपरीत दिशा में समान दूरी पर एक बिंदु होता है।

क्रिस्टल फलक (hkl) का त्रिविम प्रक्षेप

विषम लंबाक्ष समुदाय में क्रिस्टल फलक (hkl) का त्रिविम प्रक्षेप (stereographic projection) क्रिस्टल की संरचना और अभिविन्यास को समझने में मदद करता है। त्रिविम प्रक्षेप एक गोलाकार प्रक्षेपण है जो क्रिस्टल के फलकों को एक द्वि-आयामी तल पर दर्शाता है।

त्रिविम प्रक्षेप में, अक्षों को एक गोले पर प्रक्षेपित किया जाता है, और फलकों को उनके सामान्य (normal) के आधार पर दर्शाया जाता है। यह प्रक्षेपण क्रिस्टल के सममिति तत्वों और फलकों के बीच संबंध को समझने में मदद करता है। (यहाँ चित्र/आरेख शामिल किया जा सकता है)।

हेरमन मैंगुइन संकेतक (Hermann-Mauguin Notation)

हेरमन मैंगुइन संकेतक क्रिस्टल प्रणालियों और उनके सममिति तत्वों को दर्शाने के लिए एक मानक प्रणाली है। विषम लंबाक्ष समुदाय के सभी वर्गों के हेरमन मैंगुइन संकेतक निम्नलिखित हैं:

वर्ग (Class) सममिति तत्व (Symmetry Elements) हेरमन मैंगुइन संकेतक (Hermann-Mauguin Notation)
2/m दो-फोल्ड रोटेशन अक्ष, दर्पण तल, केंद्र सममिति 2/m
mmm तीन दो-फोल्ड रोटेशन अक्ष, तीन दर्पण तल, केंद्र सममिति mmm
-2/m दो-फोल्ड रोटेशन अक्ष, दर्पण तल, केंद्र सममिति (एक अक्ष के साथ) -2/m
µm दर्पण तल, केंद्र सममिति µm

ये संकेतक क्रिस्टल की सममिति विशेषताओं को संक्षिप्त रूप से दर्शाते हैं और क्रिस्टल संरचनाओं की पहचान और वर्गीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

Conclusion

संक्षेप में, विषम लंबाक्ष समुदाय के सामान्य वर्ग में दो-फोल्ड रोटेशन अक्ष, दर्पण तल और केंद्र सममिति जैसे सममिति तत्व मौजूद होते हैं। क्रिस्टल फलक का त्रिविम प्रक्षेप क्रिस्टल संरचना को समझने में सहायक होता है, और हेरमन मैंगुइन संकेतक क्रिस्टल प्रणालियों और उनके सममिति तत्वों को दर्शाने के लिए एक मानक प्रणाली प्रदान करते हैं। क्रिस्टलोग्राफी और भूविज्ञान के क्षेत्र में इन अवधारणाओं की गहरी समझ आवश्यक 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

क्रिस्टलोग्राफी (Crystallography)
क्रिस्टलोग्राफी खनिजों और क्रिस्टलों की संरचना, गुणों और वर्गीकरण का अध्ययन है। यह विज्ञान भौतिकी, रसायन विज्ञान, भूविज्ञान और सामग्री विज्ञान सहित विभिन्न क्षेत्रों में महत्वपूर्ण है।
हेरमन मैंगुइन संकेतक (Hermann-Mauguin Notation)
हेरमन मैंगुइन संकेतक क्रिस्टल प्रणालियों और उनके सममिति तत्वों को दर्शाने के लिए एक अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त प्रणाली है। यह संकेतन क्रिस्टल संरचनाओं की पहचान और वर्गीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

Key Statistics

विश्व स्तर पर 5,000 से अधिक ज्ञात खनिज हैं, जिनमें से अधिकांश क्रिस्टलीय संरचना प्रदर्शित करते हैं।

Source: Mindat.org (2023)

भारत में, लगभग 30% खनिज उत्पादन विभिन्न प्रकार के क्वार्ट्ज से आता है।

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

Examples

क्वार्ट्ज (Quartz)

क्वार्ट्ज एक सामान्य खनिज है जो विषम लंबाक्ष समुदाय से संबंधित है। यह अपनी कठोरता, पारदर्शिता और विभिन्न रंगों के लिए जाना जाता है। इसका उपयोग गहनों, इलेक्ट्रॉनिक्स और निर्माण सामग्री में व्यापक रूप से किया जाता है।

Frequently Asked Questions

सममिति तत्व क्या हैं?

सममिति तत्व वे ज्यामितीय ऑपरेशन हैं जो क्रिस्टल को अपरिवर्तित छोड़ देते हैं, जैसे कि रोटेशन, प्रतिबिंब और उलटा। ये तत्व क्रिस्टल की आंतरिक संरचना और बाहरी रूप को निर्धारित करते हैं।

Topics Covered

GeologyCrystallographyCrystal SystemsSymmetryHermann-Mauguin