UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II20235 Marks150 Words
Q1.

स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m के एक स्फटिक में सममिति तत्त्व (सिमेट्री एलिमेन्ट) इसके स्फटिकीय अक्षों के संदर्भ में कैसे उन्मुख (ओरिएन्टेड) हैं?

How to Approach

यह प्रश्न स्फटिक विज्ञान (Crystallography) से संबंधित है और इसमें स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m में सममिति तत्वों के अभिविन्यास (orientation) को समझने की आवश्यकता है। उत्तर में, स्फटिक कक्षाओं की मूलभूत अवधारणाओं, सममिति तत्वों (जैसे दर्पण तल, घूर्णन अक्ष, केंद्र सममिति) और उनके स्फटिकीय अक्षों के सापेक्ष अभिविन्यास को स्पष्ट करना होगा। एक आरेख (diagram) के माध्यम से स्पष्टीकरण देना उत्तर को अधिक प्रभावी बनाएगा।

Model Answer

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Introduction

स्फटिक विज्ञान, भूविज्ञान की एक महत्वपूर्ण शाखा है जो ठोस पदार्थों की आंतरिक संरचना और उनके बाहरी रूप का अध्ययन करती है। स्फटिक (crystal) परमाणुओं, अणुओं या आयनों की एक नियमित, दोहराव वाली व्यवस्था से बने होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक विशिष्ट ज्यामितीय आकार प्राप्त होता है। स्फटिकों को उनकी सममिति तत्वों के आधार पर विभिन्न कक्षाओं में वर्गीकृत किया जाता है। स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m एक षट्कोणीय (hexagonal) स्फटिक प्रणाली का प्रतिनिधित्व करती है। इस कक्षा में सममिति तत्वों का अभिविन्यास स्फटिक के गुणों और व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m का परिचय

स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m षट्कोणीय स्फटिक प्रणाली से संबंधित है। यह कक्षा उच्च सममिति वाली स्फटिक संरचनाओं को दर्शाती है। इस कक्षा में मौजूद सममिति तत्व स्फटिक के अक्षों के सापेक्ष एक विशिष्ट तरीके से उन्मुख होते हैं, जो इसके भौतिक गुणों को निर्धारित करते हैं।

सममिति तत्व (Symmetry Elements)

स्फटिक में पाए जाने वाले मुख्य सममिति तत्व निम्नलिखित हैं:

  • दर्पण तल (Mirror Plane): यह एक ऐसा तल है जिस पर स्फटिक को प्रतिबिंबित करने पर समान संरचना प्राप्त होती है।
  • घूर्णन अक्ष (Rotation Axis): यह एक ऐसी रेखा है जिसके चारों ओर स्फटिक को घुमाने पर समान संरचना प्राप्त होती है।
  • केंद्र सममिति (Center of Symmetry): यह स्फटिक का एक बिंदु है जिसके माध्यम से प्रत्येक बिंदु का एक समान बिंदु विपरीत दिशा में स्थित होता है।

स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m में सममिति तत्वों का अभिविन्यास

स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m में सममिति तत्वों का अभिविन्यास निम्नलिखित है:

  • 6-फोल्ड घूर्णन अक्ष (6-fold Rotation Axis): यह स्फटिक के c-अक्ष के साथ संरेखित होता है। इसका मतलब है कि स्फटिक को c-अक्ष के चारों ओर 60 डिग्री के कोण पर घुमाने पर समान संरचना प्राप्त होती है।
  • 2-फोल्ड घूर्णन अक्ष (2-fold Rotation Axis): ये अक्ष a-अक्ष के लंबवत होते हैं और स्फटिक के आधार के चारों ओर स्थित होते हैं।
  • दर्पण तल (Mirror Plane): कई दर्पण तल मौजूद होते हैं, जिनमें से कुछ a-अक्ष और c-अक्ष के लंबवत होते हैं, जबकि अन्य तिरछे होते हैं।
  • केंद्र सममिति (Center of Symmetry): स्फटिक का केंद्र सममिति स्फटिक के केंद्र में स्थित होता है।

आरेखीय निरूपण (Diagrammatic Representation)

सममिति तत्वों के अभिविन्यास को समझने के लिए एक आरेखीय निरूपण सहायक हो सकता है। (यहाँ एक आरेख शामिल किया जा सकता है जो स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m में सममिति तत्वों को दर्शाता है)।

उदाहरण

क्वार्ट्ज (Quartz) और बेरील (Beryl) जैसे खनिज स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m के उदाहरण हैं। इन खनिजों में उपरोक्त वर्णित सममिति तत्वों का विशिष्ट अभिविन्यास पाया जाता है।

Conclusion

संक्षेप में, स्फटिक कक्षा 6/m 2/m 2/m में सममिति तत्वों का अभिविन्यास षट्कोणीय स्फटिक प्रणाली की एक महत्वपूर्ण विशेषता है। 6-फोल्ड घूर्णन अक्ष c-अक्ष के साथ संरेखित होता है, जबकि 2-फोल्ड घूर्णन अक्ष a-अक्ष के लंबवत होते हैं। दर्पण तल और केंद्र सममिति भी स्फटिक संरचना में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इन सममिति तत्वों का ज्ञान खनिजों की पहचान और उनके भौतिक गुणों को समझने के लिए 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

स्फटिक (Crystal)
एक ठोस पदार्थ जिसमें परमाणु, अणु या आयन एक नियमित, दोहराव वाली व्यवस्था में व्यवस्थित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक विशिष्ट ज्यामितीय आकार प्राप्त होता है।
सममिति (Symmetry)
एक गुण जो किसी वस्तु को कुछ परिवर्तनों (जैसे घूर्णन, परावर्तन) के बाद अपरिवर्तित रहने की अनुमति देता है।

Key Statistics

पृथ्वी की पपड़ी का लगभग 12% खनिज स्फटिकों से बना है।

Source: US Geological Survey (2023)

भारत में लगभग 3000 से अधिक ज्ञात खनिज जमा हैं।

Source: Ministry of Mines, Government of India (2022)

Examples

हीरा (Diamond)

हीरा एक उत्कृष्ट उदाहरण है जो उच्च सममिति और कठोरता प्रदर्शित करता है। इसकी स्फटिक संरचना घन (cubic) है और इसमें उच्च अपवर्तनांक (refractive index) होता है।

Frequently Asked Questions

क्या सभी स्फटिकों में सममिति तत्व होते हैं?

हाँ, सभी स्फटिकों में सममिति तत्व होते हैं। सममिति तत्वों की उपस्थिति और प्रकार स्फटिक की कक्षा को निर्धारित करते हैं।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानक्रिस्टलोग्राफीसममितिखनिज संरचना