विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्ति परास और पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चों के लिए इसका भेद

परिचय

मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्ति परास वह सीमा है जिसमें इंसान विभिन्न ध्वनियों को सुन सकता है। यह सीमा उम्र, स्वास्थ्य और अन्य कारकों के आधार पर बदल सकती है। इस उत्तर में, हम इस परास को स्पष्ट करेंगे और देखेंगे कि यह पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चों के लिए समान है या नहीं।

1. मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्ति परास

• आवृत्ति परास: सामान्यतः, एक स्वस्थ वयस्क मानव कान 20 हर्ट्ज (Hz) से लेकर 20,000 हर्ट्ज (20 kHz) तक की ध्वनियाँ सुन सकता है। यह परास निम्नतम बेस ध्वनियों से लेकर उच्चतम ट्रेबल ध्वनियों तक को शामिल करता है।
  • उदाहरण: आधुनिक हेडफोन्स और स्पीकर्स को इस श्रव्य परास के अनुसार डिज़ाइन किया जाता है ताकि उपयोगकर्ता गहरी बेस ध्वनियाँ और उच्च-आवृत्ति की ध्वनियाँ दोनों को स्पष्ट रूप से सुन सकें।
• उम्र के साथ परिवर्तन: उम्र के साथ, विशेषकर 50 वर्ष की आयु के बाद, उच्च आवृत्तियों की सुनने की क्षमता कम हो जाती है। यह उच्च-आवृत्ति श्रवण हानि के रूप में जाना जाता है।
  • उदाहरण: अध्ययनों से पता चलता है कि 50 वर्ष से अधिक उम्र के लोग आमतौर पर 15 kHz से ऊपर की ध्वनियों को सुनने में कठिनाई का सामना करते हैं।

2. पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चों के लिए श्रव्य आवृत्ति परास

• आवृत्ति परास: पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चे आमतौर पर 20 हर्ट्ज (Hz) से लेकर 25,000 हर्ट्ज (25 kHz) तक की ध्वनियाँ सुन सकते हैं। यह परास वयस्कों की तुलना में अधिक विस्तृत होता है।
  • उदाहरण: नवजात शिशुओं की श्रवण स्क्रीनिंग में 20 kHz तक की ध्वनियों की प्रतिक्रिया की जांच की जाती है, जिससे यह सुनिश्चित किया जाता है कि बच्चे का श्रवण विकास सामान्य है।
• श्रवण संवेदनशीलता: छोटे बच्चों की श्रवण संवेदनशीलता अधिक होती है, और वे उच्च आवृत्तियों को बेहतर तरीके से सुन सकते हैं, जो भाषा विकास और पर्यावरणीय जागरूकता के लिए महत्वपूर्ण है।
  • उदाहरण: यह संवेदनशीलता बच्चों को ऊँचाई पर ध्वनियाँ, जैसे बच्चे के खिलौनों की उच्च-आवृत्ति की ध्वनियाँ या कुत्तों की चीख सुनने में मदद करती है, जो वयस्कों के लिए कठिन हो सकता है।

3. प्रभावकारी कारक

• उम्र संबंधित परिवर्तन: जैसे-जैसे व्यक्ति की उम्र बढ़ती है, उच्च आवृत्तियों को सुनने की क्षमता में कमी आती है, जिसे ‘प्रेस्बीकसिस’ के रूप में जाना जाता है।
  • उदाहरण: 60 वर्ष की आयु के बाद, लोग 8 kHz तक की ध्वनियों को भी सुनने में कठिनाई का सामना कर सकते हैं।
• ध्वनि प्रदूषण: लंबे समय तक तेज आवाज़ के संपर्क में रहने से कान की कोशिकाएँ प्रभावित होती हैं, जिससे उच्च आवृत्तियों की सुनने की क्षमता कम हो जाती है।
  • उदाहरण: संगीतकार या निर्माण कार्य में लगे लोग अक्सर उच्च आवृत्ति की ध्वनियों को सुनने में समस्या का सामना करते हैं यदि उन्होंने कान की सुरक्षा का ध्यान नहीं रखा।

4. व्यावहारिक परिणाम

• श्रवण परीक्षण: नियमित श्रवण परीक्षण महत्वपूर्ण हैं ताकि ध्वनि आवृत्ति परास में बदलाव को ट्रैक किया जा सके, विशेषकर उन लोगों के लिए जो शोर वाले वातावरण में काम करते हैं या वृद्धावस्था के शिकार हैं।
  • उदाहरण: ऑडियोलॉजिस्ट ऑडियोग्राम का उपयोग करके विभिन्न आवृत्तियों में श्रवण संवेदनशीलता की माप करते हैं और श्रवण हानि का निदान करते हैं।
• उपकरण डिज़ाइन: श्रवण परास को समझना ऑडियो उपकरण जैसे हेडफोन्स और सुनने वाले यंत्रों के डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है, ताकि वे विभिन्न उम्र के उपयोगकर्ताओं की आवश्यकताओं को पूरा कर सकें।
  • उदाहरण: सुनने वाले यंत्र उच्च आवृत्तियों को सुदृढ़ करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं ताकि वृद्ध लोग भी बातचीत को स्पष्ट रूप से सुन सकें।

निष्कर्ष

मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्ति परास 20 Hz से 20,000 Hz तक होता है, जबकि पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चों के लिए यह 20 Hz से 25,000 Hz तक हो सकता है। यह विस्तृत परास बच्चों की अधिक संवेदनशीलता और श्रवण क्षमता को दर्शाता है, जो उम्र के साथ कम हो जाती है। UPSC Mains aspirants के लिए, इस जानकारी का उपयोग शारीरिक और पर्यावरणीय बदलावों को समझने में सहायक हो सकता है, विशेषकर जब यह स्वास्थ्य, तकनीकी डिज़ाइन, और सार्वजनिक नीतियों से संबंधित हो।

परमाण्विक हाइड्रोजन के लिए वर्णक्रमी रेखाओं की श्रेणी के नाम

परिचय

परमाण्विक हाइड्रोजन के वर्णक्रम में विभिन्न रेखाएँ शामिल होती हैं जो इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तरों के बीच संक्रमण के आधार पर होती हैं। ये वर्णक्रमीय रेखाएँ विभिन्न क्षेत्रों में विद्यमान होती हैं और इनका उपयोग भौतिकी और खगोलशास्त्र में किया जाता है। इस उत्तर में, हम हाइड्रोजन के प्रमुख वर्णक्रमीय श्रृंखलाओं की चर्चा करेंगे।

1. बल्मर श्रृंखला (Balmer Series)

• वर्णन: बल्मर श्रृंखला में उन वर्णक्रमीय रेखाओं का समूह शामिल है जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से द्वितीय ऊर्जा स्तर (n = 2) पर गिरता है। यह श्रृंखला दृश्य प्रकाश क्षेत्र में आती है।
• तरंग दैर्ध्य सीमा: बल्मर श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 400 नैनोमीटर (nm) से 700 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
• उदाहरण: बल्मर श्रृंखला के प्रमुख रेखाएँ H-α (656.3 nm), H-β (486.1 nm), H-γ (434.0 nm), और H-δ (410.2 nm) हैं।
  • हालिया उदाहरण: H-α रेखा का उपयोग तारकीय वस्तुओं और नेब्युला के अध्ययन में किया जाता है, जैसे कि नासिका नेबुला में।

2. लायमन श्रृंखला (Lyman Series)

• वर्णन: लायमन श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से प्रथम ऊर्जा स्तर (n = 1) पर गिरता है। यह श्रृंखला पराबैंगनी (UV) क्षेत्र में होती है।
• तरंग दैर्ध्य सीमा: लायमन श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 100 नैनोमीटर (nm) से 200 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
• उदाहरण: लायमन-α रेखा (121.6 nm) इस श्रृंखला की सबसे प्रमुख रेखा है।
  • हालिया उदाहरण: लायमन-α अवलोकन का उपयोग दूरगामी आकाशगंगाओं और अंतरगैलेक्टिक माध्यम के अध्ययन में किया जाता है।

3. पास्चन श्रृंखला (Paschen Series)

• वर्णन: पास्चन श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से तृतीय ऊर्जा स्तर (n = 3) पर गिरता है। यह श्रृंखला अवरक्त (IR) क्षेत्र में होती है।
• तरंग दैर्ध्य सीमा: पास्चन श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 800 नैनोमीटर (nm) से 1,800 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
• उदाहरण: पास्चन-α रेखा (1875 nm) इस श्रृंखला की प्रमुख रेखा है।
  • हालिया उदाहरण: पास्चन श्रृंखला की रेखाओं का उपयोग तारे और अंतरतारकीय गैस के अध्ययन में किया जाता है।

4. ब्रैकेट श्रृंखला (Brackett Series)

• वर्णन: ब्रैकेट श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से चौथी ऊर्जा स्तर (n = 4) पर गिरता है। यह श्रृंखला भी अवरक्त क्षेत्र में होती है।
• तरंग दैर्ध्य सीमा: ब्रैकेट श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 2,000 नैनोमीटर (nm) से 4,000 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
• उदाहरण: ब्रैकेट-α रेखा (4,050 nm) इस श्रृंखला की प्रमुख रेखा है।
  • हालिया उदाहरण: ब्रैकेट श्रृंखला की रेखाओं का उपयोग उच्च ऊर्जा तारों और अंतरतारकीय गैसीय संरचनाओं के अध्ययन में किया जाता है।

5. पफंड श्रृंखला (Pfund Series)

• वर्णन: पफंड श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से पांचवीं ऊर्जा स्तर (n = 5) पर गिरता है। यह श्रृंखला भी अवरक्त क्षेत्र में होती है।
• तरंग दैर्ध्य सीमा: पफंड श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 4,000 नैनोमीटर (nm) से 8,000 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
• उदाहरण: पफंड-α रेखा (7,460 nm) इस श्रृंखला की प्रमुख रेखा है।
  • हालिया उदाहरण: पफंड श्रृंखला की रेखाओं का उपयोग तारे की आच्छादक संरचनाओं और अंतरतारकीय धूल के अध्ययन में किया जाता है।

6. हम्फ्रीस श्रृंखला (Humphreys Series)

• वर्णन: हम्फ्रीस श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से छठी ऊर्जा स्तर (n = 6) पर गिरता है। यह श्रृंखला अवरक्त क्षेत्र में होती है।
• तरंग दैर्ध्य सीमा: हम्फ्रीस श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 8,000 नैनोमीटर (nm) से 20,000 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
• उदाहरण: हम्फ्रीस-α रेखा इस श्रृंखला की प्रमुख रेखा है।
  • हालिया उदाहरण: हम्फ्रीस श्रृंखला की रेखाओं का उपयोग ब्रह्मांड के दूरस्थ और धुंधले क्षेत्रों के अध्ययन में किया जाता है।

निष्कर्ष

परमाण्विक हाइड्रोजन के लिए प्रमुख वर्णक्रमीय रेखाओं की श्रृंखलाएँ बल्मर, लायमन, पास्चन, ब्रैकेट, पफंड, और हम्फ्रीस श्रृंखलाएँ हैं। ये श्रृंखलाएँ विभिन्न वर्णक्रमीय क्षेत्रों में आती हैं और उनके अनुप्रयोग खगोलशास्त्र, भौतिकी, और तकनीकी अनुसंधान में महत्वपूर्ण हैं। UPSC Mains aspirants के लिए, इन श्रृंखलाओं की जानकारी वैज्ञानिक घटनाओं और अनुसंधान के समझने में सहायक होती है।