या प्रकरणात वस्तू गतिमान कशी होते आणि तिची गती का बदलते हे शिकतो. अंतर व विस्थापन, चाल व वेग, त्वरण, गतीची तीन समीकरणे, न्यूटनचे गतीविषयक तीन नियम आणि संवेग अक्षय्यतेचा सिद्धांत यांचा अभ्यास यात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
गती ही सापेक्ष संकल्पना आहे. सभोवतालच्या संदर्भात वस्तूची जागा बदलत असेल तर ती गतिमान, नाहीतर स्थिर असते.
अंतर म्हणजे प्रत्यक्ष कापलेल्या मार्गाची लांबी. विस्थापन म्हणजे सुरुवातीच्या व शेवटच्या बिंदूंमधील ठरावीक दिशेतील सर्वांत कमी अंतर. गोल फेरी पूर्ण केल्यास अंतर असते पण विस्थापन शून्य होते.
अंतर व चाल या अदिश राशी (फक्त परिमाण). विस्थापन, वेग, त्वरण, बल व संवेग या सदिश राशी (परिमाण + दिशा).
चाल बदलली, दिशा बदलली किंवा दोन्ही बदलल्या तर वेग बदलतो.
वेगातील बदलाचा दर म्हणजे त्वरण. वेग कमी होत असेल तर त्वरण ऋण (मंदन) असते; वेग स्थिर असेल तर त्वरण शून्य.
एकसमान वर्तुळाकार गतीत चाल स्थिर असते पण दिशा प्रत्येक क्षणी बदलते, म्हणून वेग बदलतो व गती त्वरित असते.
न्यूटनचा पहिला नियम (जडत्वाचा नियम): असंतुलित बल लावल्याशिवाय वस्तू आपली स्थिर अवस्था किंवा सरळ रेषेतील एकसमान गती बदलत नाही.
न्यूटनचा दुसरा नियम: संवेगातील बदलाचा दर लावलेल्या बलाच्या समानुपाती असतो आणि बलाच्या दिशेत असतो (F = ma).
न्यूटनचा तिसरा नियम: प्रत्येक क्रियाबलाला समान परिमाणाचे व विरुद्ध दिशेचे प्रतिक्रियाबल असते. ही बले दोन वेगवेगळ्या वस्तूंवर कार्य करतात, म्हणून एकमेकांना रद्द करत नाहीत.
संवेग अक्षय्यतेचा सिद्धांत: बाह्य बल नसेल तर टक्करीपूर्वीचा एकूण संवेग टक्करीनंतरच्या एकूण संवेगाइतकाच राहतो. बंदूक मागे सरकणे (प्रतिक्षेप) व अग्निबाण पुढे जाणे हे याचे उदाहरण.
महत्त्वाच्या संज्ञा
चाल – एकक कालावधीत कापलेले अंतर.
वेग – एकक कालावधीत झालेले विस्थापन.
त्वरण – वेगातील बदल भागिले लागलेला वेळ.
जडत्व – वस्तूची स्थिर किंवा गतिमान अवस्था बदलण्यास विरोध करण्याची प्रवृत्ती; ते वस्तुमानावर अवलंबून असते.
संवेग – वस्तुमान व वेग यांचा गुणाकार, P = mv.
1 न्यूटन – 1 kg वस्तुमानात 1 m/s² त्वरण निर्माण करणारे बल.
सूत्रे
सूत्र
अर्थ / एकक
चाल = अंतर ÷ वेळ
एकक m/s
a = (v − u)/t
a = त्वरण (m/s²), u = सुरुवातीचा वेग, v = अंतिम वेग, t = वेळ
v = u + at
पहिले समीकरण (वेग–काल संबंध)
s = ut + ½ at²
दुसरे समीकरण (विस्थापन–काल संबंध)
v² = u² + 2as
तिसरे समीकरण (विस्थापन–वेग संबंध)
P = mv
संवेग, एकक kg m/s
F = ma
बल, SI एकक न्यूटन (N), CGS एकक डाइन
m₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂
संवेग अक्षय्यता
1 N = 1 kg × 1 m/s² = 10⁵ डाइन.
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. अंतर व विस्थापन यांतील फरक लिहा.
अंतर म्हणजे प्रत्यक्ष कापलेल्या मार्गाची लांबी; ती अदिश राशी असून कधीही ऋण नसते. विस्थापन म्हणजे सुरुवातीच्या व शेवटच्या बिंदूंमधील सरळ रेषेतील सर्वांत कमी अंतर; ती सदिश राशी असून शून्यही असू शकते.
Q2. एक मोटार स्थिर अवस्थेतून सुरू होऊन 10 s मध्ये 20 m/s वेग प्राप्त करते. तिचे त्वरण काढा.
दिलेले: u = 0, v = 20 m/s, t = 10 s. a = (v − u)/t = (20 − 0)/10 = 2 m/s².
Q3. 5 kg वस्तुमानाच्या वस्तूत 4 m/s² त्वरण निर्माण करण्यासाठी किती बल लागेल?
F = ma = 5 × 4 = 20 N.
Q4. 2 kg वस्तुमानाच्या बंदुकीतून 20 g ची गोळी 100 m/s वेगाने सुटते. बंदुकीचा प्रतिक्षेपी वेग काढा.
गोळी सुटण्यापूर्वी एकूण संवेग = 0. m₁ = 0.02 kg, v₁ = 100 m/s, m₂ = 2 kg. 0 = m₁v₁ + m₂v₂ ⇒ 0 = 0.02 × 100 + 2 × v₂ ⇒ v₂ = −2/2 = −1 m/s. बंदूक 1 m/s वेगाने मागे सरकते (ऋण चिन्ह = विरुद्ध दिशा).
Q5. शास्त्रीय कारण लिहा: एकसमान वर्तुळाकार गती ही त्वरित गती आहे.
वर्तुळाकार मार्गावर प्रत्येक बिंदूपाशी गतीची दिशा बदलते. चाल स्थिर असली तरी दिशा बदलल्यामुळे वेग बदलतो. वेग बदलतो म्हणून त्वरण असते.
परीक्षेसाठी टीप
उदाहरण सोडवताना आधी "दिलेले" (u, v, a, t, s) लिहा, मग योग्य समीकरण निवडा आणि उत्तरासोबत एकक लिहायला विसरू नका.
कार्य केव्हा झाले असे म्हणतात, यांत्रिक ऊर्जेची दोन रूपे (गतिज व स्थितिज ऊर्जा), ऊर्जा अक्षय्यतेचा नियम, मुक्तपतन आणि शक्ती म्हणजे कार्य करण्याचा दर, यांचा अभ्यास या प्रकरणात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
वस्तूवर बल कार्य करते आणि वस्तूचे विस्थापन होते तेव्हाच कार्य होते. विस्थापन नसेल तर कार्य शून्य (भिंत ढकलणे).
बल व विस्थापन यांच्यात θ कोन असेल तर W = F s cos θ.
धन कार्य: बल व विस्थापन एकाच दिशेत (θ = 0°). ऋण कार्य: बल विस्थापनाच्या विरुद्ध दिशेत (θ = 180°), उदा. घर्षण बल. शून्य कार्य: बल विस्थापनाला लंब (θ = 90°).
कार्य करण्याची क्षमता म्हणजे ऊर्जा. कार्य व ऊर्जा यांची एकके सारखीच: ज्यूल (SI) व अर्ग (CGS).
विशिष्ट उंचीवरील स्थितिज ऊर्जा कोणता संदर्भ पृष्ठभाग घेतला यावर अवलंबून असते (सहसा जमीन).
ऊर्जा अक्षय्यतेचा नियम: ऊर्जा निर्माण करता येत नाही किंवा नष्ट करता येत नाही; तिचे फक्त एका रूपातून दुसऱ्या रूपात रूपांतर होते. एकूण ऊर्जा स्थिर राहते.
मुक्तपतनात स्थितिज ऊर्जेचे गतिज ऊर्जेत रूपांतर होते. प्रत्येक बिंदूपाशी स्थितिज + गतिज ऊर्जा = mgh (स्थिर).
शक्ती म्हणजे कार्य करण्याचा दर. तेच कार्य कमी वेळेत करणारे यंत्र अधिक शक्तिशाली.
महत्त्वाच्या संज्ञा
कार्य – बल व बलाच्या दिशेतील विस्थापन यांचा गुणाकार.
1 ज्यूल – 1 N बलाने वस्तूचे बलाच्या दिशेने 1 m विस्थापन झाल्यास झालेले कार्य.
गतिज ऊर्जा – वस्तूच्या गतीमुळे असलेली ऊर्जा.
स्थितिज ऊर्जा – स्थान किंवा स्थितीमुळे साठवलेली ऊर्जा.
मुक्तपतन – फक्त गुरुत्वीय बलामुळे होणारी वस्तूची खाली येण्याची गती.
m वस्तुमानाची स्थिर वस्तू (u = 0) F बलाने s अंतर सरकते. W = Fs = ma × s. v² = u² + 2as वरून s = v²/2a. म्हणून W = ma × v²/2a = ½ mv². हे कार्य गतिज ऊर्जा म्हणून साठते: गतिज ऊर्जा = ½ mv².
Q2. 10 N बल बलाशी 60° कोन करणाऱ्या दिशेत वस्तूचे 5 m विस्थापन करते. कार्य काढा.
W = F s cos θ = 10 × 5 × cos 60° = 50 × ½ = 25 J.
Q3. मुक्तपतन करणाऱ्या वस्तूची जमिनीवर पोहोचताना गतिज ऊर्जा तिच्या सुरुवातीच्या स्थितिज ऊर्जेएवढी असते, हे दाखवा.
h उंचीवर: स्थितिज ऊर्जा = mgh, गतिज ऊर्जा = 0. जमिनीजवळ v² = 0 + 2gh, म्हणून गतिज ऊर्जा = ½ m(2gh) = mgh व स्थितिज ऊर्जा = 0. एकूण ऊर्जा mgh च राहते.
Q4. शास्त्रीय कारण लिहा: एकसमान वर्तुळाकार गतीत बलाने केलेले कार्य शून्य असते.
केंद्राकडे असलेले बल व स्पर्शरेषेच्या दिशेतील विस्थापन यांतील कोन 90° असतो. cos 90° = 0, म्हणून W = 0.
Q5. एक पंप 50 kg पाणी 10 s मध्ये 20 m उंचीवर चढवतो. पंपाची शक्ती काढा. (g = 10 m/s²)
W = mgh = 50 × 10 × 20 = 10000 J. P = W/t = 10000/10 = 1000 W = 1 kW.
परीक्षेसाठी टीप
"कार्य धन, ऋण की शून्य?" अशा प्रश्नांत बल व विस्थापन यांमधील कोन (0°, 90°, 180°) सांगा; तोच उत्तराचा मुख्य मुद्दा असतो.
विभव, विभवांतर, विद्युतधारा आणि विद्युतरोध म्हणजे काय, ओहमचा नियम, रोधकता, वाहक व विसंवाहक आणि रोधांची एकसर व समांतर जोडणी यांचा अभ्यास या प्रकरणात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
पाणी जसे उंचावरून खाली वाहते, तसा विद्युतप्रभार उच्च विभवाकडून नीच विभवाकडे वाहतो.
विद्युतघट त्याच्या दोन टोकांमध्ये विभवांतर टिकवतो; त्यामुळे परिपथात इलेक्ट्रॉन वाहतात.
धातूंमध्ये मुक्त इलेक्ट्रॉन असतात. त्यांच्या वहनालाच विद्युतधारा म्हणतात.
इलेक्ट्रॉन ऋण टोकाकडून धन टोकाकडे जातात; पण संकेतानुसार विद्युतधारा धन टोकाकडून ऋण टोकाकडे मानली जाते.
ओहमचा नियम: तापमान स्थिर असताना वाहकातून जाणारी विद्युतधारा त्याच्या टोकांमधील विभवांतराच्या समानुपाती असते (V = IR).
रोध हा वाहकाची लांबी (R ∝ L), काटछेदाचे क्षेत्रफळ (R ∝ 1/A), पदार्थाचे स्वरूप व तापमान यांवर अवलंबून असतो.
वाहक (तांबे, चांदी, ॲल्युमिनिअम) यांचा रोध अतिशय कमी; विसंवाहक (रबर, काच, प्लॅस्टिक) यांचा रोध खूप जास्त. नायक्रोमची रोधकता जास्त असल्याने ती हीटरमध्ये वापरतात.
एकसर जोडणी: सर्व रोधांमधून एकच विद्युतधारा; विभवांतर विभागले जाते; Rs = R₁ + R₂ + R₃. परिणामी रोध सर्वांत मोठ्या रोधापेक्षाही जास्त.
समांतर जोडणी: सर्व रोधांवर समान विभवांतर; विद्युतधारा विभागली जाते; 1/Rp = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃. परिणामी रोध सर्वांत लहान रोधापेक्षाही कमी.
घरातील विद्युत उपकरणे समांतर जोडलेली असतात, त्यामुळे प्रत्येकाला पूर्ण 230 V मिळतात व एक बंद पडले तरी बाकीची चालू राहतात.
महत्त्वाच्या संज्ञा
विभवांतर – एकक धनप्रभार एका बिंदूपासून दुसऱ्या बिंदूपर्यंत नेण्यासाठी केलेले कार्य.
Q4. शास्त्रीय कारण लिहा: घरातील उपकरणे समांतर जोडणीत जोडतात.
प्रत्येक उपकरणाला पूर्ण विभवांतर मिळते, प्रत्येक उपकरण वेगळे चालू-बंद करता येते, एखादे बिघडले तरी बाकीची चालू राहतात आणि एकूण रोधही कमी होतो.
Q5. वाहक व विसंवाहक यांतील फरक लिहा.
वाहकांचा रोध अतिशय कमी व मुक्त इलेक्ट्रॉन जास्त, म्हणून विद्युतधारा सहज वाहते (तांबे, ॲल्युमिनिअम). विसंवाहकांचा रोध खूप जास्त व मुक्त इलेक्ट्रॉन जवळजवळ नसतात, म्हणून विद्युतधारा वाहत नाही (रबर, प्लॅस्टिक).
परीक्षेसाठी टीप
उदाहरणात आधी जोडणी एकसर आहे की समांतर ते ठरवा, परिणामी रोध काढा आणि मग V = IR वापरून विद्युतधारा काढा.
रासायनिक संयोगाचे नियम, अणुवस्तुमान व रेणुवस्तुमान कसे मोजतात, मोलची संकल्पना, संयुजा व मूलके आणि संयुगांची रासायनिक सूत्रे कशी लिहायची, हे या प्रकरणात शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
द्रव्य अक्षय्यतेचा नियम (लॅव्हाझिए): रासायनिक अभिक्रियेत अभिक्रियाकारकांचे एकूण वस्तुमान उत्पादितांच्या एकूण वस्तुमानाइतकेच असते. द्रव्य निर्माण होत नाही व नष्टही होत नाही.
स्थिर प्रमाणाचा नियम (प्राउस्ट): शुद्ध संयुग कोठूनही मिळवले तरी त्यातील मूलद्रव्यांचे वस्तुमानाने प्रमाण नेहमी तेच असते. पाण्यात H : O = 1 : 8; CO₂ मध्ये C : O = 3 : 8.
अणू अतिशय लहान असल्याने त्यांचे वस्तुमान एका संदर्भ अणूच्या तुलनेत मोजतात. आज कार्बन-12 हा संदर्भ अणू आहे.
एकीकृत अणुवस्तुमान (u) किंवा डाल्टन: कार्बन-12 च्या एका अणूच्या वस्तुमानाचा 1/12 भाग. 1 u = 1.66053904 × 10⁻²⁷ kg.
रेणुवस्तुमान = रेणूतील सर्व अणूंच्या अणुवस्तुमानांची बेरीज. उदा. H₂O = 2 × 1 + 16 = 18 u.
मोल: ज्या पदार्थाचे ग्रॅममधील वस्तुमान त्याच्या रेणुवस्तुमानाइतके असते ती पदार्थाची राशी. कोणत्याही पदार्थाच्या 1 मोलमध्ये 6.022 × 10²³ कण असतात (ॲव्होगॅड्रो अंक).
संयुजा म्हणजे अणूची संयोग पावण्याची क्षमता; अष्टक पूर्ण करण्यासाठी अणू देत, घेत किंवा भागीदारी करत असलेल्या इलेक्ट्रॉनची संख्या. Na एकसंयुजी, Mg द्विसंयुजी.
मोल – पदार्थाचे ग्रॅम रेणुवस्तुमान; त्यात 6.022 × 10²³ कण असतात.
ॲव्होगॅड्रो अंक (Nₐ) – 6.022 × 10²³.
संयुजा – मूलद्रव्याची संयोग पावण्याची क्षमता.
सूत्रे
मोलची संख्या (n) = पदार्थाचे ग्रॅममधील वस्तुमान ÷ रेणुवस्तुमान
रेणूंची संख्या = n × 6.022 × 10²³
वस्तुमान = n × रेणुवस्तुमान
नेहमी लागणारी अणुवस्तुमाने: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Na = 23, Mg = 24, S = 32, Cl = 35.5, Ca = 40.
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. स्थिर प्रमाणाचा नियम उदाहरणासह लिहा.
शुद्ध रासायनिक संयुगात मूलद्रव्ये वस्तुमानाने नेहमी एकाच प्रमाणात संयोग पावलेली असतात, मग ते संयुग कोणत्याही स्रोतापासून मिळवलेले असो. उदा. कोणत्याही स्रोतातील पाण्यात हायड्रोजन व ऑक्सिजन यांचे वस्तुमानाने प्रमाण 1 : 8 असते.
आयनिक संयुगे, अऱ्हेनिअसचा आम्ल-आम्लारी सिद्धांत, आम्ल व आम्लारींची तीव्रता व संहती, सामू (pH), उदासिनीकरण, आम्ल-आम्लारींच्या अभिक्रिया, स्फटिकजल आणि विद्युत अपघटन यांचा अभ्यास या प्रकरणात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
आयनिक संयुगे विरुद्ध प्रभाराच्या आयनांनी बनलेली असतात व त्यांच्यात आयनिक बंध असतो. NaCl मध्ये Na एक इलेक्ट्रॉन Cl ला देतो व Na⁺ आणि Cl⁻ तयार होतात.
अऱ्हेनिअस सिद्धांत: पाण्यात विरघळल्यावर H⁺ आयन देणारा पदार्थ आम्ल; OH⁻ आयन देणारा पदार्थ आम्लारी. H⁺ व्यतिरिक्त धन आयन व OH⁻ व्यतिरिक्त ऋण आयन यांपासून बनलेले संयुग म्हणजे क्षार.
तीव्र आम्ल (HCl, H₂SO₄, HNO₃) जवळजवळ पूर्ण विचरित होतात; सौम्य आम्ल (ॲसेटिक आम्ल, कार्बोनिक आम्ल) थोडेच विचरित होतात. NaOH, KOH तीव्र आम्लारी; NH₄OH सौम्य आम्लारी.
पाण्यात सहज विरघळणाऱ्या आम्लारींना अल्क म्हणतात (NaOH, KOH, Ca(OH)₂).
आम्लारिधर्मता: आम्लाचा एक रेणू देत असलेल्या H⁺ आयनांची संख्या (HCl 1, H₂SO₄ 2, H₃PO₄ 3). आम्लधर्मता: आम्लारीचा एक रेणू देत असलेल्या OH⁻ आयनांची संख्या.
सामू (pH) श्रेणी 0 ते 14. pH 7 उदासीन (शुद्ध पाणी), 7 पेक्षा कमी आम्लधर्मी, 7 पेक्षा जास्त आम्लारिधर्मी.
वनस्पतींचे शरीर कसे आहे, त्यांच्यात वहन ऊती आहेत का आणि त्या बिया तयार करतात का, यावरून वनस्पतींचे गट पाडले जातात. साध्या शैवालांपासून फुलझाडांपर्यंत वनस्पती सृष्टीचे मुख्य विभाग या प्रकरणात दिले आहेत.
महत्त्वाचे मुद्दे
वनस्पती स्वयंपोषी आहेत; प्रकाशसंश्लेषणाने स्वतःचे अन्न तयार करतात.
वर्गीकरणाचे निकष क्रमाने: (1) शरीर मूळ, खोड, पाने यांत विभागलेले आहे का; (2) वहन ऊती (जलवाहिनी व रसवाहिनी) आहेत का; (3) बिया तयार होतात का; (4) बिया फळात बंद असतात का; (5) बीजपत्रांची संख्या.
वनस्पती सृष्टीचे दोन उपसृष्टी: अबीजपत्री (फुले व बिया नसतात, बीजाणूंनी प्रजनन) आणि बीजपत्री (विशेष प्रजनन अवयव व बिया असतात).
थॅलोफायटा (शैवाल): शरीर सुकायासारखे (थॅलस), मूळ-खोड-पाने असा फरक नाही. बहुतेक पाण्यात वाढतात. एकपेशीय किंवा बहुपेशीय. उदा. स्पायरोगायरा, युलोथ्रिक्स, क्लॅमिडोमोनास. (कवकांत हरितद्रव्य नसल्याने त्यांना आता वनस्पतींत ठेवत नाहीत.)
ब्रायोफायटा: मूळ, खोड, पानांसारखे भाग असलेल्या साध्या वनस्पती; वहन ऊती नसतात. ओलसर जागी वाढतात व प्रजननासाठी पाणी लागते, म्हणून त्यांना वनस्पतीसृष्टीतील उभयचर म्हणतात. उदा. मर्केंशिया, फ्युनारिया (मॉस), रिक्सिया.
टेरिडोफायटा: खरी मुळे, खोड, पाने व वहन ऊती असतात; फुले व बिया नसतात. अलैंगिक प्रजनन बीजाणूंनी, लैंगिक प्रजनन युग्मनजनिर्मितीने. उदा. नेफ्रोलेपिस, ॲडिॲन्टम (नेचे), सिलॅजिनेला, इक्विसेटम.
अनावृत्तबीजी: बिया उघड्या असतात (फळाचे आवरण नाही). बहुतेक सदाहरित, उंच, काष्ठमय वृक्ष. उदा. सायकस, पायनस, थुजा.
आवृत्तबीजी: फुले येणाऱ्या वनस्पती; बिया फळात बंद असतात. यांचे दोन गट: एकबीजपत्री (एक बीजपत्र) व द्विबीजपत्री (दोन बीजपत्रे).
एकबीजपत्री: तंतुमय मुळे, पानांवर समांतर शिराविन्यास, फुलांचे भाग 3 च्या पटीत (मका, गहू, केळी, कांदा). द्विबीजपत्री: सोटमूळ, जाळीदार शिराविन्यास, फुलांचे भाग 4 किंवा 5 च्या पटीत (चिंच, आंबा, घेवडा, सूर्यफूल).
महत्त्वाच्या संज्ञा
थॅलस – मूळ, खोड, पाने असा फरक नसलेले वनस्पती शरीर.
अबीजपत्री – प्रजनन अवयव लपलेले असलेल्या, बिया न येणाऱ्या वनस्पती.
बीजपत्री – बिया तयार करणाऱ्या वनस्पती.
बीजपत्र – गर्भासाठी अन्नसाठा करणारा बियांचा भाग.
बीजाणू – अलैंगिक प्रजननासाठी तयार होणारी सूक्ष्म पेशी.
महत्त्वाची माहिती
विभाग
मुख्य वैशिष्ट्य
उदाहरण
थॅलोफायटा
थॅलस, मुख्यतः पाण्यात
स्पायरोगायरा
ब्रायोफायटा
वहन ऊती नाहीत, प्रजननासाठी पाणी
फ्युनारिया (मॉस)
टेरिडोफायटा
वहन ऊती, बीजाणू, बिया नाहीत
नेचे
अनावृत्तबीजी
उघड्या बिया
सायकस
आवृत्तबीजी
बिया फळात
चिंच, मका
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. ब्रायोफायटा वनस्पतींना वनस्पतीसृष्टीतील उभयचर का म्हणतात?
त्या ओलसर जमिनीवर वाढतात, पण फलन व प्रजननासाठी त्यांना पाण्याची गरज असते. उभयचर प्राणी जसे जमिनीवर राहतात पण प्रजननासाठी पाण्यात जातात, तसेच हे आहे.
Q2. टेरिडोफायटा वनस्पतींची वैशिष्ट्ये लिहा.
शरीर खरे मूळ, खोड व पाने यांत विभागलेले; वहन ऊती असतात; फुले व बिया नसतात; बीजाणूंद्वारे अलैंगिक व युग्मनजाद्वारे लैंगिक प्रजनन. उदा. नेचे.
Q3. अनावृत्तबीजी व आवृत्तबीजी वनस्पतींतील फरक लिहा.
अनावृत्तबीजी वनस्पतींच्या बिया उघड्या असतात, फळाचे आवरण नसते (सायकस). आवृत्तबीजी वनस्पतींना फुले येतात व बिया फळात बंद असतात (आंबा).
Q4. एकबीजपत्री व द्विबीजपत्री वनस्पतींतील फरक लिहा.
एकबीजपत्री: एक बीजपत्र, तंतुमय मुळे, समांतर शिराविन्यास, फुलांचे भाग 3 च्या पटीत (मका). द्विबीजपत्री: दोन बीजपत्रे, सोटमूळ, जाळीदार शिराविन्यास, फुलांचे भाग 4 किंवा 5 च्या पटीत (घेवडा).
Q5. वनस्पतींच्या वर्गीकरणाचे निकष कोणते?
शरीराचे मूळ-खोड-पाने यांत विभाजन; वहन ऊतींचे अस्तित्व; बिया तयार होणे; बिया फळाने झाकलेल्या आहेत की नाही; बीजपत्रांची संख्या.
परीक्षेसाठी टीप
स्पायरोगायरा, मर्केंशिया, फ्युनारिया व नेचे यांच्या आकृत्या नामनिर्देशनासह काढण्याचा सराव करा.
परिसंस्थेत ऊर्जा व पोषकद्रव्ये कशी फिरतात हे या प्रकरणात शिकतो. अन्नसाखळी, अन्नजाळे, पोषण पातळी, ऊर्जेचा मनोरा आणि कार्बन, ऑक्सिजन व नायट्रोजन ही तीन जैव-भू-रासायनिक चक्रे यांचा अभ्यास यात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
प्रत्येक परिसंस्थेचा मुख्य ऊर्जास्रोत सूर्य आहे. हिरव्या वनस्पती (उत्पादक) प्रकाशसंश्लेषणाने ही ऊर्जा पकडतात.
अन्नसाखळी म्हणजे कोण कोणाला खातो याची एकरेषीय मांडणी: गवत → नाकतोडा → बेडूक → साप → गरुड.
अनेक अन्नसाखळ्या एकमेकांत गुंतून अन्नजाळे तयार होते. अन्नजाळ्यामुळे परिसंस्था स्थिर राहते.
अन्नसाखळीतील प्रत्येक टप्पा म्हणजे पोषण पातळी: उत्पादक (पहिली), तृणभक्षक किंवा प्राथमिक भक्षक (दुसरी), मांसभक्षक किंवा द्वितीयक भक्षक (तिसरी), तृतीयक / सर्वोच्च भक्षक (सर्वांत वरची).
प्रत्येक पोषण पातळीवर ऊर्जेचा मोठा भाग जीवनप्रक्रियांसाठी वापरला जातो व उष्णतेच्या रूपात निघून जातो. पुढच्या पातळीपर्यंत साधारण 10% ऊर्जाच पोहोचते. म्हणून उत्पादकांकडून सर्वोच्च भक्षकांकडे ऊर्जा कमी कमी होत जाते.
ऊर्जेचा मनोरा नेहमी सरळ असतो; रुंद पायथ्याशी उत्पादक असतात.
ऊर्जाप्रवाह एकदिशीय असतो: सूर्य → उत्पादक → भक्षक. तो परत मागे जात नाही.
पोषकद्रव्यांचा प्रवाह चक्रीय असतो: विघटक (जीवाणू, कवके) मृत शरीरांचे विघटन करून पोषकद्रव्ये माती व हवेत परत सोडतात व वनस्पती ती पुन्हा घेतात.
कार्बन चक्र: वनस्पती प्रकाशसंश्लेषणात CO₂ घेतात; श्वसन, विघटन, इंधनांचे ज्वलन, वणवे व ज्वालामुखी यांमुळे CO₂ पुन्हा हवेत जातो.
ऑक्सिजन चक्र: प्रकाशसंश्लेषणात ऑक्सिजन मुक्त होतो; श्वसन, ज्वलन व ऑक्साइड निर्मितीत तो वापरला जातो.
नायट्रोजन चक्र: मुळांच्या गाठींतील रायझोबिअमसारखे नायट्रोजन स्थिरीकरण करणारे जीवाणू व वीज हवेतील N₂ चे नायट्रेटमध्ये रूपांतर करतात; वनस्पती त्यापासून प्रथिने बनवतात; विघटक अमोनिया तयार करतात; विनायट्रीकरण करणारे जीवाणू N₂ पुन्हा हवेत सोडतात.
महत्त्वाच्या संज्ञा
उत्पादक – स्वतःचे अन्न तयार करणाऱ्या हिरव्या वनस्पती.
भक्षक – अन्नासाठी इतरांवर अवलंबून असणारे सजीव.
विघटक – मृत पदार्थांचे विघटन करणारे सूक्ष्मजीव.
पोषण पातळी – अन्नसाखळीतील सजीवाला अन्न मिळण्याचा टप्पा.
ऊर्जेचा मनोरा – विविध पोषण पातळ्यांवरील ऊर्जेचे प्रमाण दाखवणारी मनोऱ्यासारखी आकृती.
महत्त्वाची माहिती
चक्र
जैविक प्रक्रिया
अजैविक प्रक्रिया
कार्बन
प्रकाशसंश्लेषण, श्वसन, विघटन
इंधनांचे ज्वलन, वणवे, ज्वालामुखी
ऑक्सिजन
प्रकाशसंश्लेषण, श्वसन
ज्वलन, गंजणे, ओझोन निर्मिती
नायट्रोजन
जीवाणूंद्वारे नायट्रोजन स्थिरीकरण, विनायट्रीकरण
वीज चमकणे
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. शास्त्रीय कारण लिहा: परिसंस्थेतील ऊर्जाप्रवाह एकदिशीय असतो.
सूर्याची ऊर्जा वनस्पती घेतात व ती तृणभक्षक आणि मांसभक्षकांकडे जाते. प्रत्येक पातळीवर काही ऊर्जा उष्णतेच्या रूपात निघून जाते. ही ऊर्जा कधीही मागच्या पातळीकडे किंवा सूर्याकडे परत जात नाही, म्हणून प्रवाह एकदिशीय आहे.
Q2. विधान दुरुस्त करा: मांसभक्षक दुसऱ्या पोषण पातळीवर असतात.
चूक. दुसऱ्या पोषण पातळीवर तृणभक्षक (प्राथमिक भक्षक) असतात. मांसभक्षक तिसऱ्या किंवा त्यापुढील पातळीवर असतात.
Q3. अन्नसाखळी व अन्नजाळे यांतील संबंध स्पष्ट करा.
अन्नसाखळी हा अन्नाचा एक सरळ मार्ग आहे. निसर्गात एक सजीव अनेक प्रकारचे अन्न खातो आणि अनेकांचे भक्ष्य बनतो. त्यामुळे अनेक अन्नसाखळ्या एकमेकांना छेदतात व त्यांचे जाळे म्हणजे अन्नजाळे तयार होते.
Q4. पोषकद्रव्यांचा प्रवाह चक्रीय का असतो?
विघटक मृत वनस्पती व प्राण्यांचे विघटन करून पोषकद्रव्ये माती, पाणी व हवेत परत सोडतात. वनस्पती ती पुन्हा शोषून घेतात, म्हणून पोषकद्रव्ये चक्राकार फिरतात.
Q5. जैव-भू-रासायनिक चक्रांचा समतोल का आवश्यक आहे?
या चक्रांमुळे निसर्गातील कार्बन, ऑक्सिजन व नायट्रोजन यांचे प्रमाण स्थिर राहते. एखादे चक्र बिघडले (उदा. इंधन जाळल्याने CO₂ वाढणे) तर जागतिक तापमानवाढीसारख्या समस्या निर्माण होतात.
परीक्षेसाठी टीप
कोणतेही चक्र विचारल्यास बाणांसह स्वच्छ नामनिर्देशित आकृती काढा; बाण व नावांना गुण असतात.
सूक्ष्मजीव हे फक्त सूक्ष्मदर्शकाने दिसणारे अतिशय लहान सजीव आहेत. लॅक्टोबॅसिलाय, रायझोबिअम व किण्व यांसारखे उपयुक्त सूक्ष्मजीव, उद्योग व औषधांतील त्यांचा उपयोग (प्रतिजैविके) आणि कवके व क्लॉस्ट्रीडिअम यांसारखे उपद्रवी सूक्ष्मजीव यांची माहिती या प्रकरणात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
लॅक्टोबॅसिलाय हे दंडाकृती जीवाणू दुधातील लॅक्टोज शर्करेचे लॅक्टिक आम्लात रूपांतर करतात. त्यामुळे दुधातील प्रथिनांचे क्लथन होऊन दही बनते. दही, ताक, चीज, लोणची बनवण्यासाठी त्यांचा उपयोग होतो; ते पचनासही मदत करतात (प्रोबायोटिक्स).
रायझोबिअम शिंबावर्गीय वनस्पतींच्या (घेवडा, भुईमूग, मेथी) मुळांवरील गाठींमध्ये राहतात. ते हवेतील नायट्रोजनचे स्थिरीकरण करतात. वनस्पती व जीवाणू दोघांचाही फायदा होतो म्हणून हे सहजीवन आहे. त्यामुळे जमिनीची सुपीकता वाढते.
किण्व (यीस्ट) ही एकपेशीय कवक असून कलिकायनाने प्रजनन करते. ती शर्करेचे किण्वन करून CO₂ व अल्कोहोल तयार करते. CO₂ मुळे पाव, इडलीचे पीठ फुगते व जाळीदार होते.
उसाच्या मळीचे किण्वाद्वारे (सॅकरोमायसिस) किण्वन करून इथॅनॉल बनवतात; ते इंधन म्हणूनही वापरता येते.
प्रतिजैविके ही सूक्ष्मजीवांनी तयार केलेली रसायने असून ती रोगकारक जीवाणूंना नष्ट करतात किंवा त्यांची वाढ थांबवतात. अलेक्झांडर फ्लेमिंग यांनी पेनिसिलिअम कवकापासून पेनिसिलीन शोधले.
अनेक प्रकारच्या जीवाणूंवर परिणाम करणारी प्रतिजैविके व्यापक प्रतिजैविके होत. प्रतिजैविके फक्त डॉक्टरांच्या सल्ल्याने व पूर्ण कालावधीसाठी घ्यावीत.
उपद्रवी कवके ओलसर वातावरणात चामडे, पोती, लाकूड व अन्नपदार्थांवर (लोणची, जॅम) वाढतात. ती विषारी पदार्थ (मायकोटॉक्सिन्स) सोडतात, म्हणून असे अन्न खाऊ नये.
क्लॉस्ट्रीडिअम हे दंडाकृती, विनॉक्सी जीवाणू प्रतिकूल परिस्थितीत बाटलीच्या आकाराचे बीजाणू तयार करतात. त्यांच्यामुळे शिजवलेले अन्न खराब होते व अन्नातून विषबाधा होते; धनुर्वात व गॅस गँग्रीन हे आजारही त्यांच्यामुळे होतात.
इतर रोग विषाणू (एड्स, कावीळ, इन्फ्लुएंझा), जीवाणू (कॉलरा, विषमज्वर, क्षय) व आदिजीव (हिवताप) यांच्यामुळे होतात.
महत्त्वाच्या संज्ञा
किण्वन – सूक्ष्मजीवांनी ऑक्सिजनशिवाय शर्करेचे विघटन करून अल्कोहोल किंवा आम्ल व वायू तयार करणे.
सहजीवन – दोन सजीवांनी एकमेकांना फायदा करून देत एकत्र राहणे.
प्रतिजैविक – हानिकारक सूक्ष्मजीवांचा नाश करणारा, सूक्ष्मजीवांपासून मिळणारा पदार्थ.
कलिकायन – पेशीला अंकुर येऊन नवीन पेशी तयार होण्याची प्रजनन पद्धत.
विष व प्रतिविष – सूक्ष्मजीवांनी तयार केलेला हानिकारक पदार्थ व त्यावर परिणामकारक उपाय.
महत्त्वाची माहिती
सूक्ष्मजीव
उपयोग किंवा उपद्रव
लॅक्टोबॅसिलाय
दही, ताक, चीज
रायझोबिअम
नायट्रोजन स्थिरीकरण
किण्व
पाव, इडली, अल्कोहोल, इथॅनॉल
पेनिसिलिअम
पेनिसिलीन (प्रतिजैविक)
क्लॉस्ट्रीडिअम
अन्नातून विषबाधा, धनुर्वात
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. रायझोबिअम शेतकऱ्यांसाठी महत्त्वाचे का आहे?
शिंबावर्गीय वनस्पतींच्या मुळांवरील गाठींतील रायझोबिअम हवेतील नायट्रोजनचे वनस्पतींना वापरता येईल अशा संयुगांत रूपांतर करतात. त्यामुळे जमिनीची सुपीकता वाढते व रासायनिक खतांची गरज कमी होते.
Q2. शास्त्रीय कारण लिहा: पाव मऊ व जाळीदार होतो.
पिठात मिसळलेली किण्व शर्करेचे किण्वन करून CO₂ वायू सोडते. वायूचे बुडबुडे पिठात अडकतात, त्यामुळे पाव फुगतो व मऊ, जाळीदार होतो.
Q3. प्रतिजैविक म्हणजे काय? व्यापक प्रतिजैविके कोणती?
सूक्ष्मजीवांनी तयार केलेले व इतर हानिकारक सूक्ष्मजीवांचा नाश करणारे किंवा वाढ थांबवणारे रसायन म्हणजे प्रतिजैविक. अनेक प्रकारच्या जीवाणूंवर परिणाम करणारी प्रतिजैविके म्हणजे व्यापक प्रतिजैविके (उदा. टेट्रासायक्लिन).
Q4. बुरशी आलेले अन्न का खाऊ नये?
कवके अन्नात मायकोटॉक्सिन्स नावाचे विषारी पदार्थ सोडतात. असे अन्न खाल्ल्यास आजार होऊ शकतात.
Q5. दही, पाव, मुळांवरील गाठी व खराब झालेले शिजवलेले अन्न यांत आढळणारे सूक्ष्मजीव लिहा.
हवा व हवामान यांतील फरक, भारतात हवामानाचा अंदाज कसा वर्तवला जातो, घनकचऱ्याचे प्रकार व त्याचे शास्त्रीय व्यवस्थापन आणि आपत्तीग्रस्तांसाठी प्रथमोपचार यांची माहिती या प्रकरणात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
हवा म्हणजे ठरावीक ठिकाणी ठरावीक वेळी (काही तास किंवा दिवस) असलेली वातावरणाची स्थिती. हवामान म्हणजे मोठ्या प्रदेशातील दीर्घ कालावधीतील हवेची सरासरी स्थिती. हवेत लवकर बदल होतात; हवामान बदलायला प्रदीर्घ काळ लागतो.
जैवविविधतेवर परिणाम करणाऱ्या अजैविक घटकांत हवामान सर्वांत महत्त्वाचे आहे. पिके, आहार, कपडे, घरे व प्रदेशातील सजीव हवामानावर अवलंबून असतात.
वातावरण, हवा व हवामान यांचा अभ्यास करणारे शास्त्र म्हणजे हवामानशास्त्र. हवामानाच्या घटकांची नोंद करणाऱ्या केंद्रांना वेधशाळा म्हणतात.
भारतीय हवामान खात्याची स्थापना 1875 मध्ये ब्रिटिशांनी सिमला येथे केली. आता त्याचे मुख्य कार्यालय नवी दिल्ली येथे आहे.
1990 च्या दशकात डॉ. वसंतराव गोवारीकर यांच्या पुढाकाराने 16 घटकांवर आधारित मान्सूनचे प्रारूप बनवले गेले (1990 ते 2002 वापर). आज गणितीय (डायनामिक) प्रारूपे वापरली जातात.
जैववैद्यकीय कचरा – बँडेज, कापूस, सुया, सिरिंज. ई-कचरा – जुनी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे; यात शिसे, पारा यांसारखे विषारी धातू असतात.
शास्त्रीय व्यवस्थापन: गांडूळखत, कंपोस्ट खत, ओल्या कचऱ्यापासून बायोगॅस, पुनश्चक्रीकरण. घरीच ओला व सुका कचरा वेगळा करावा.
घनकचरा व्यवस्थापनाची तत्त्वे: पुनर्वापर, वापर नाकारणे, चक्रीकरण, पुनर्विचार, वापर कमी करणे, संशोधन, नियमन व लोकजागृती.
आपत्ती व्यवस्थापन म्हणजे आपत्तीमुळे होणारी हानी कमी करण्यासाठी केलेले नियोजन. प्रथमोपचाराचा उद्देश: जीवहानी टाळणे, प्रकृती बिघडण्यापासून रोखणे व बरे होण्यास मदत करणे.
हाड मोडल्यास तो भाग हलू न देणे (अचलकरण); भाजल्यास भाग थंड, स्वच्छ वाहत्या पाण्याखाली धरणे; पाठीच्या कण्याला इजा झालेल्या व्यक्तीला कडक शिबिकेवर (स्ट्रेचरवर) शरीर न वाकवता हलवणे.
महत्त्वाच्या संज्ञा
हवा – एखाद्या ठिकाणची अल्पकालीन वातावरणीय स्थिती.
हवामान – प्रदेशातील दीर्घकालीन सरासरी हवा.
घनकचरा – वापरानंतर टाकून दिलेले निरुपयोगी घन पदार्थ.
आपत्ती व्यवस्थापन – आपत्तीपूर्वी, आपत्तीच्या वेळी व नंतर हानी कमी करण्यासाठी केलेले नियोजन.
महत्त्वाची माहिती
कचऱ्याचा प्रकार
उदाहरणे
घरगुती
शिळे अन्न, भाज्या व फळांच्या साली
नागरी
काच, रबर, कॅरीबॅग
औद्योगिक
रसायने, रंगद्रव्ये, राख
जैववैद्यकीय
बँडेज, कापूस, सुया
घातक
किरणोत्सारी पदार्थ
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. हवा व हवामान यांतील फरक लिहा.
हवा ही एखाद्या ठिकाणची अल्प कालावधीतील वातावरणाची स्थिती असून ती लवकर बदलते. हवामान म्हणजे मोठ्या प्रदेशातील दीर्घ कालावधीतील हवेची सरासरी स्थिती; ते अतिशय सावकाश बदलते.
Q2. विघटनशील व अविघटनशील कचरा यांतील फरक लिहा.
विघटनशील कचऱ्याचे (अन्न, साली, शेण) सूक्ष्मजीवांद्वारे लवकर विघटन होते व त्यापासून खत बनवता येते. अविघटनशील कचरा (प्लॅस्टिक, धातू, काच) सहज विघटित होत नाही व दीर्घकाळ पर्यावरणात राहतो.
Q3. ई-कचरा घातक का आहे?
जुन्या इलेक्ट्रॉनिक वस्तूंमध्ये शिसे, पारा, कॅडमिअम यांसारखे विषारी पदार्थ असतात. ते फेकल्यास किंवा जाळल्यास माती, पाणी व हवा प्रदूषित होते आणि आरोग्याला धोका होतो.
Q4. प्रथमोपचाराची उद्दिष्टे लिहा.
जखमी व्यक्तीचा जीव वाचवणे, तिची प्रकृती अधिक बिघडू न देणे आणि ती लवकर बरी होण्यास मदत करणे.
Q5. घनकचरा व्यवस्थापनात तुम्ही कसा सहभाग घ्याल?
घरी ओला व सुका कचरा वेगळा ठेवणे, ओल्या कचऱ्यापासून खत बनवणे, वस्तूंचा पुनर्वापर करणे, प्लॅस्टिक पिशव्या व वापरा-फेका वस्तू टाळणे आणि इतरांमध्ये जागृती करणे.
परीक्षेसाठी टीप
हवामानशास्त्र, औद्योगिक कचरा, प्लॅस्टिक कचरा व प्रथमोपचाराची तत्त्वे यांवर "टिपा लिहा" प्रश्न वारंवार येतात.
संगणक (कॉम्प्युटर), मोबाइल, इंटरनेट, रेडिओ, दूरदर्शन यांसारख्या साधनांनी माहिती गोळा करणे, साठवणे, प्रक्रिया करणे व इतरांपर्यंत पोहोचवणे म्हणजे माहिती संप्रेषण तंत्रज्ञान. संगणक कसा काम करतो, त्याचे भाग, संगणकाच्या पिढ्या आणि विज्ञानाच्या अभ्यासात उपयोगी सॉफ्टवेअर यांची माहिती या प्रकरणात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
माहिती संप्रेषण तंत्रज्ञानामुळे शिक्षण, काम व संवादाच्या पद्धती बदलल्या आहेत. विज्ञान संशोधन, बँका, वैद्यकशास्त्र, हवामानाचा अंदाज, अवकाश संशोधन व शिक्षण यांत त्याचा उपयोग होतो.
संगणकाचे तीन मुख्य भाग: इनपुट युनिट (कीबोर्ड, माउस) – माहिती देणे; प्रक्रिया युनिट (CPU) – मेमरी युनिट, कंट्रोल युनिट व ALU (अंकगणितीय व तार्किक क्रिया करणारे युनिट); आऊटपुट युनिट (मॉनिटर, प्रिंटर) – निष्कर्ष दाखवणे.
मेमरी माहिती व निष्कर्ष साठवते. अंतर्गत मेमरीचे दोन प्रकार: RAM (वीजपुरवठा चालू असेपर्यंतच माहिती राहते; काम करताना वापरली जाते) व ROM (फक्त वाचता येते; साठवलेली माहिती बदलता येत नाही).
हार्डवेअर = संगणकाचे सर्व इलेक्ट्रॉनिक व यांत्रिक भाग. सॉफ्टवेअर = संगणकाला दिलेल्या आज्ञा (प्रोग्राम) व माहिती.
ऑपरेटिंग सिस्टिम हा वापरकर्ता व संगणक यांच्यात संवाद घडवून आणणारा प्रोग्राम आहे; त्याशिवाय संगणक चालत नाही.
डाटा म्हणजे कच्च्या (प्रक्रिया न केलेल्या) रूपातील माहिती; प्रक्रिया केल्यावर ती उपयुक्त इन्फॉरमेशन बनते.
संगणकाच्या पिढ्या: पहिल्या पिढीतील संगणक (1946–1959) मोठ्या व्हॉल्व्ह वापरत (उदा. ENIAC). ते खूप वीज वापरत, खूप उष्णता निर्माण करत व वारंवार बंद पडत. नंतरच्या पिढ्यांत ट्रान्झिस्टर, इंटिग्रेटेड सर्किट व मायक्रोप्रोसेसर आल्याने संगणक लहान, वेगवान व स्वस्त झाले.
पुणे येथील सी-डॅक (प्रगत संगणन विकास केंद्र) संस्थेने डॉ. विजय भटकर यांच्या मार्गदर्शनाखाली भारताचा पहिला महासंगणक परम तयार केला.
महत्त्वाच्या संज्ञा
CPU – सेंट्रल प्रोसेसिंग युनिट, संगणकाचा "मेंदू".
RAM / ROM – रँडम ॲक्सेस मेमरी / रीड ओन्ली मेमरी.
हार्डवेअर / सॉफ्टवेअर – संगणकाचे प्रत्यक्ष भाग / प्रोग्राम व माहिती.
ऑपरेटिंग सिस्टिम – वापरकर्ता व संगणक यांना जोडणारा मूलभूत प्रोग्राम.
स्प्रेडशीट – ओळी व स्तंभांत माहिती भरून आकडेमोड व आलेख करणारे सॉफ्टवेअर.
महत्त्वाची माहिती
युनिट
उदाहरणे / काम
इनपुट
कीबोर्ड, माउस, स्कॅनर
प्रक्रिया
मेमरी, कंट्रोल युनिट, ALU
आऊटपुट
मॉनिटर, प्रिंटर, स्पीकर
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. संगणकाचे कार्य कसे चालते ते स्पष्ट करा.
इनपुट युनिटद्वारे माहिती दिली जाते. प्रक्रिया युनिट ती मेमरीत साठवते, कंट्रोल युनिट कामाचे नियंत्रण करते आणि ALU आकडेमोड व तार्किक क्रिया करते. निष्कर्ष मॉनिटर किंवा प्रिंटरसारख्या आऊटपुट युनिटवर मिळतो.
Q2. शास्त्रीय कारण लिहा: पहिल्या पिढीतील संगणक वारंवार बंद पडत.
त्यांत मोठ्या व्हॉल्व्ह वापरल्या जात. त्या खूप वीज वापरत व प्रचंड उष्णता निर्माण करत. या उष्णतेमुळे संगणक वारंवार बंद पडत.
Q3. RAM व ROM यांतील फरक लिहा.
RAM ही तात्पुरती मेमरी आहे; वीजपुरवठा चालू असेपर्यंतच माहिती राहते व ती बदलता येते. ROM कायमस्वरूपी असते; तिच्यातील माहिती फक्त वाचता येते, बदलता येत नाही.
Q4. प्रयोगातील निरीक्षणांवरून आलेख काढण्यासाठी कोणते सॉफ्टवेअर वापराल?
स्प्रेडशीट सॉफ्टवेअर. निरीक्षणे ओळी व स्तंभांत भरून त्यापासून आलेख तयार करता येतो.
Q5. संगणक वापरताना कोणती काळजी घ्यावी?
परवानाधारक व सुरक्षित सॉफ्टवेअर वापरणे, अँटिव्हायरस अद्ययावत ठेवणे, माहितीची बॅकअप प्रत ठेवणे, अनोळखी लिंक न उघडणे, पासवर्ड गुप्त ठेवणे आणि योग्य पद्धतीने बसून मधूनमधून विश्रांती घेणे.
परीक्षेसाठी टीप
RAM, स्प्रेडशीट, प्रेझेंटेशन, व्हॉल्व्ह (उष्णता) व परम महासंगणक यांवर "रिकाम्या जागा भरा" प्रश्न येतात; ते पाठ करा.
सपाट व गोलीय आरशांपासून होणारे प्रकाशाचे परावर्तन या प्रकरणात शिकतो. सपाट, अंतर्गोल व बहिर्गोल आरशांनी मिळणाऱ्या प्रतिमा, गोलीय आरशांशी संबंधित संज्ञा, चिन्हसंकेत, आरशाचे सूत्र, विशालन आणि आरशांचे उपयोग यात दिले आहेत.
महत्त्वाचे मुद्दे
परावर्तनाचे नियम: (1) आपाती कोन = परावर्तन कोन; (2) आपाती किरण, परावर्तित किरण व आपतन बिंदूपाशी काढलेला स्तंभिका एकाच प्रतलात असतात.
सपाट आरशातील प्रतिमा: आभासी, सुलट, वस्तूएवढ्याच आकाराची, आरशामागे वस्तू जितकी समोर तितक्याच अंतरावर व पार्श्विक व्यत्यास झालेली (डावे उजवे दिसते).
A कोनात ठेवलेल्या दोन सपाट आरशांनी n = (360/A) − 1 प्रतिमा मिळतात.
अंतर्गोल आरशाचा आतील पृष्ठभाग परावर्तक असतो; तो प्रकाशाचे अभिसरण करतो. बहिर्गोल आरशाचा बाहेरील पृष्ठभाग परावर्तक असतो; तो प्रकाशाचे अपसरण करतो.
गोलीय आरशासाठी R = 2f (वक्रता त्रिज्या नाभीय अंतराच्या दुप्पट).
अंतर्गोल आरशाच्या प्रतिमा: वस्तू अनंत अंतरावर → प्रतिमा F वर, बिंदुवत, वास्तव; C च्या पलीकडे → F व C दरम्यान, वास्तव, उलट, लहान; C वर → C वर, वस्तूएवढी; C व F दरम्यान → C च्या पलीकडे, मोठी, वास्तव; F वर → अनंत अंतरावर; F व P दरम्यान → आरशामागे, आभासी, सुलट, मोठी.
बहिर्गोल आरसा नेहमी आरशामागे P व F दरम्यान आभासी, सुलट व लहान प्रतिमा देतो.
कार्टेशियन चिन्हसंकेत: सर्व अंतरे ध्रुवापासून मोजतात; आपाती प्रकाशाच्या दिशेतील अंतरे धन, विरुद्ध दिशेतील ऋण; मुख्य अक्षाच्या वरच्या उंची धन, खालच्या ऋण. अंतर्गोल आरशाचे नाभीय अंतर ऋण व बहिर्गोल आरशाचे धन.
उपयोग: अंतर्गोल – विजेरी, वाहनांचे दिवे, दाढी करण्याचा आरसा, दंतवैद्यांचा आरसा, सौरचूल. बहिर्गोल – वाहनांचे मागील दृश्य दाखवणारे आरसे (विस्तृत दृष्टिक्षेत्र), तीव्र वळणावरील आरसे, दुकानांतील सुरक्षा आरसे.
महत्त्वाच्या संज्ञा
ध्रुव (P) – आरशाच्या पृष्ठभागाचा मध्यबिंदू.
वक्रता केंद्र (C) – आरसा ज्या गोलाचा भाग आहे त्या गोलाचे केंद्र.
वक्रता त्रिज्या (R) – त्या गोलाची त्रिज्या.
मुख्य अक्ष – ध्रुव व वक्रता केंद्रातून जाणारी रेषा.
मुख्य नाभी (F) – मुख्य अक्षाला समांतर किरण परावर्तनानंतर जेथे मिळतात (किंवा मिळाल्यासारखे वाटतात) तो बिंदू.
नाभीय अंतर (f) – ध्रुव व मुख्य नाभी यांतील अंतर.
वास्तव प्रतिमा – पडद्यावर घेता येते; आभासी प्रतिमा – पडद्यावर घेता येत नाही.
सूत्रे
सूत्र
अर्थ
1/v + 1/u = 1/f
आरशाचे सूत्र; u = वस्तू अंतर, v = प्रतिमा अंतर, f = नाभीय अंतर
R = 2f
R = वक्रता त्रिज्या
M = h₂/h₁ = −v/u
विशालन; h₁ = वस्तूची उंची, h₂ = प्रतिमेची उंची
M ऋण असेल तर प्रतिमा वास्तव व उलट; धन असेल तर आभासी व सुलट. |M| > 1 म्हणजे प्रतिमा मोठी.
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. 15 cm नाभीय अंतराच्या अंतर्गोल आरशापासून 30 cm वर 4 cm उंचीची वस्तू ठेवली. प्रतिमेचे स्थान, आकार व स्वरूप सांगा.
u = −30 cm, f = −15 cm. 1/v = 1/f − 1/u = −1/15 + 1/30 = −1/30, म्हणून v = −30 cm. M = −v/u = −(−30)/(−30) = −1, म्हणून h₂ = −4 cm. प्रतिमा आरशासमोर 30 cm वर (C वर), वास्तव, उलट व वस्तूएवढी.
Q2. बहिर्गोल आरशाचे नाभीय अंतर 18 cm आहे. प्रतिमा वस्तूच्या निम्म्या आकाराची आहे. वस्तू अंतर काढा.
M = +½ = −v/u म्हणून v = −u/2. 1/v + 1/u = 1/f ⇒ −2/u + 1/u = 1/18 ⇒ −1/u = 1/18 ⇒ u = −18 cm. वस्तू आरशासमोर 18 cm वर आहे.
Q3. शास्त्रीय कारण लिहा: वाहनांच्या बाजूला बहिर्गोल आरसे लावतात.
बहिर्गोल आरसा नेहमी सुलट व लहान प्रतिमा देतो आणि त्याचे दृष्टिक्षेत्र विस्तृत असते, त्यामुळे चालकाला मागील बरीच वाहतूक दिसते.
Q4. अंतर्गोल आरशाने सूर्यप्रकाश केंद्रित केल्यास कागद का जळतो?
अंतर्गोल आरसा सूर्याचे समांतर किरण नाभीवर एकत्र आणतो. सर्व उष्णता एकाच बिंदूवर केंद्रित होते, त्यामुळे कागदाचे तापमान वाढून तो जळतो.
Q5. सपाट आरशातील प्रतिमेची वैशिष्ट्ये लिहा.
प्रतिमा आभासी व सुलट असते, वस्तूएवढ्याच आकाराची असते, आरशामागे वस्तूइतक्याच अंतरावर असते आणि तिचा पार्श्विक व्यत्यास झालेला असतो.
परीक्षेसाठी टीप
आरशाचे सूत्र वापरण्यापूर्वी u, v, f यांची चिन्हे नीट लिहा; बहुतेक चुका चिन्हांमध्येच होतात.
ध्वनी ही ऊर्जा असून ती माध्यमातून तरंगांच्या रूपात पसरते. अनुतरंग, ध्वनीतरंगाची वैशिष्ट्ये, वेगवेगळ्या माध्यमांतील ध्वनीचा वेग, श्राव्य मर्यादा, प्रतिध्वनी, निनाद, सोनार आणि मानवी कर्णाची रचना यांचा अभ्यास या प्रकरणात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
कंप पावणाऱ्या वस्तूंपासून ध्वनी निर्माण होतो. ध्वनीप्रसारणासाठी माध्यम (स्थायू, द्रव किंवा वायू) लागते; निर्वातातून ध्वनी जाऊ शकत नाही.
हवेत ध्वनी अनुतरंगांच्या रूपात जातो: माध्यमाचे कण तरंगाच्या दिशेला समांतर पुढे-मागे दोलन करतात व संपीडन (अधिक घनतेचे क्षेत्र) आणि विरलन (कमी घनतेचे क्षेत्र) तयार होतात. पाण्यातील लाटांसारख्या अवतरंगांत कण तरंगाच्या दिशेला लंब दोलन करतात.
ध्वनीतरंगाची वैशिष्ट्ये: तरंगलांबी (λ), वारंवारिता (ν), तरंगकाल (T) व आयाम. स्वरमान (आवाजाची उच्च-नीचता) वारंवारितेवर तर आवाजाची तीव्रता आयामावर अवलंबून असते.
ध्वनीचा वेग स्थायूंमध्ये सर्वांत जास्त व वायूंमध्ये सर्वांत कमी (स्टील सुमारे 5960 m/s, हवा 22 °C ला सुमारे 344 m/s). तापमान वाढल्यास ध्वनीचा वेग वाढतो.
माणसाला 20 Hz ते 20,000 Hz वारंवारितेचा ध्वनी ऐकू येतो – श्राव्य ध्वनी. 20 Hz पेक्षा कमी – अवश्राव्य ध्वनी (भूकंप, देवमासा); 20 kHz पेक्षा जास्त – श्राव्यातीत ध्वनी (वटवाघूळ, डॉल्फिन; कुत्र्यांना ऐकू येतो).
प्रतिध्वनी म्हणजे दूरच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित होऊन पुन्हा ऐकू येणारा ध्वनी. मेंदूत ध्वनीचे सातत्य सुमारे 0.1 s असल्याने स्पष्ट प्रतिध्वनीसाठी अडथळा कमीत कमी 17.2 m दूर असावा लागतो (22 °C ला).
निनाद म्हणजे वारंवार परावर्तनामुळे ध्वनी रेंगाळत राहणे. मोठ्या रिकाम्या बंद सभागृहात निनाद जास्त होतो; पडदे, गालिचे, ध्वनिशोषक फलक व खुर्च्यांमुळे तो कमी होतो.
सोनार (Sound Navigation and Ranging) मध्ये श्राव्यातीत ध्वनीचा वापर करून समुद्राची खोली, बुडालेली जहाजे, पाणबुड्या व माशांचे थवे शोधतात.
मानवी कर्णाचे बाह्यकर्ण, मध्यकर्ण व आंतरकर्ण असे भाग आहेत. कानात टोकदार वस्तू घालू नये व इअरफोनवर खूप मोठ्या आवाजात संगीत ऐकू नये.
महत्त्वाच्या संज्ञा
वारंवारिता – एका सेकंदात होणाऱ्या आवर्तनांची संख्या; एकक हर्ट्झ (Hz).
तरंगलांबी – लगतच्या दोन संपीडनांमधील किंवा विरलनांमधील अंतर.
आयाम – माध्यमाच्या कणांचे जास्तीत जास्त विस्थापन किंवा घनता/दाबातील जास्तीत जास्त बदल.
प्रतिध्वनी – परावर्तनानंतर पुन्हा ऐकू येणारा ध्वनी.
निनाद – अनेक परावर्तनांमुळे ध्वनी रेंगाळत राहणे.
सूत्रे
सूत्र
अर्थ
v = νλ
v = वेग (m/s), ν = वारंवारिता (Hz), λ = तरंगलांबी (m)
T = 1/ν
तरंगकाल (s)
अंतर = वेग × वेळ
प्रतिध्वनीसाठी अडथळ्याचे अंतर = (v × t)/2
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. ध्वनीतरंगाची वारंवारिता 1.5 kHz व तरंगलांबी 25 cm आहे. तो 1.5 km अंतर किती वेळात कापेल?
v = νλ = 1500 × 0.25 = 375 m/s. वेळ = अंतर/वेग = 1500/375 = 4 s.
Q2. वीज चमकल्यानंतर 4 s ने गडगडाट ऐकू आला. वीज किती दूर होती? (v = 340 m/s)
अंतर = v × t = 340 × 4 = 1360 m.
Q3. सोनारने सोडलेला ध्वनी समुद्रतळावरून 4 s नंतर परत आला. समुद्रपाण्यातील ध्वनीचा वेग 1550 m/s असल्यास खोली काढा.
ध्वनी खाली जाऊन परत येतो, म्हणून एका बाजूला 2 s. खोली = 1550 × 2 = 3100 m.
Q4. शास्त्रीय कारण लिहा: वर्गात प्रतिध्वनी ऐकू येत नाही.
स्पष्ट प्रतिध्वनीसाठी परावर्तक भिंत कमीत कमी 17.2 m दूर असावी लागते. वर्गात भिंती जवळ असल्याने परावर्तित ध्वनी 0.1 s पेक्षा कमी वेळात परत येतो व मूळ ध्वनीत मिसळतो.
Q5. चित्रपटगृहे व सभागृहांची छते वक्र का असतात?
वक्र छत ध्वनी सभागृहाच्या सर्व भागांकडे सारख्या प्रमाणात परावर्तित करते, त्यामुळे प्रत्येक श्रोत्यापर्यंत ध्वनी स्पष्ट पोहोचतो.
परीक्षेसाठी टीप
प्रतिध्वनी व सोनारच्या उदाहरणांत ध्वनी दुप्पट अंतर कापतो हे लक्षात ठेवा; वेळ किंवा अंतराला 2 ने भागा.
कार्बन सर्व सजीवांमध्ये तसेच इंधने, प्लॅस्टिक, औषधे व रोजच्या वापरातील अनेक पदार्थांत असतो. कार्बनचा आढळ व गुणधर्म, कार्बनची अपरूपे, कोळसा व त्याचे प्रकार, हायड्रोकार्बन आणि कार्बन डायऑक्साइड व मिथेन ही दोन महत्त्वाची संयुगे या प्रकरणात दिली आहेत.
महत्त्वाचे मुद्दे
कार्बनचा अणुअंक 6 व इलेक्ट्रॉन संरूपण 2, 4 आहे. त्याच्याकडे 4 संयुजा इलेक्ट्रॉन असल्याने तो चतुःसंयुजी आहे व इलेक्ट्रॉनच्या भागीदारीने सहसंयुज बंध तयार करतो.
वनस्पती व प्राण्यांपासून मिळणारी संयुगे सेंद्रिय संयुगे; त्या सर्वांत कार्बन असतो. खनिजांपासून मिळणारी संयुगे असेंद्रिय.
कार्बन मुक्त अवस्थेत (हिरा, ग्रॅफाइट) आणि संयुगांच्या रूपात (हवेतील CO₂, चुनखडी व संगमरवरातील कार्बोनेट, दगडी कोळसा, पेट्रोलिअम, अन्नपदार्थ) आढळतो.
अपरूपता: एकाच मूलद्रव्याची भौतिक गुणधर्म वेगळे पण रासायनिक गुणधर्म समान असलेली रूपे. कार्बन, सल्फर व फॉस्फरस अपरूपता दाखवतात.
स्फटिक रूपे:हिरा – नैसर्गिक पदार्थांत सर्वांत कठीण, प्रत्येक C चार C शी त्रिमितीय रचनेत जोडलेला, विद्युतदुर्वाहक; दागिने, काच कापणे, खडक खोदणे. ग्रॅफाइट – मऊ, गुळगुळीत, कार्बन अणूंचे थर एकमेकांवरून सरकतात, विद्युतसुवाहक; पेन्सिल, वंगण, इलेक्ट्रोड. फुलरिन – C₆₀, फुटबॉलसारखा आकार; काजळी व आंतरतारकीय अवकाशात आढळतो.
अस्फटिकी रूपे: दगडी कोळसा, चारकोल, कोक.
दगडी कोळसा हे जीवाश्म इंधन आहे. कार्बनच्या प्रमाणानुसार प्रकार: पीट (पहिली पायरी, पाणी जास्त, कार्बन 60% पेक्षा कमी), लिग्नाइट (सुमारे 60–70%), बीट्युमिनस (सुमारे 70–90%), अँथ्रासाईट (सर्वांत शुद्ध व कठीण, सुमारे 95%).
दगडी कोळशातून कोल गॅस काढल्यावर उरणाऱ्या शुद्ध कोळशाला कोक म्हणतात; तो इंधन व क्षपणकारक म्हणून वापरतात.
फक्त कार्बन व हायड्रोजन असलेली संयुगे हायड्रोकार्बन. संतृप्त – फक्त एकेरी बंध (मिथेन, इथेन); असंतृप्त – किमान एक दुहेरी किंवा तिहेरी बंध (इथीन, ईथाईन).
मिथेन (CH₄): नैसर्गिक वायूमध्ये सुमारे 87%; बायोगॅसचा मुख्य घटक; हवेच्या अनुपस्थितीत सेंद्रिय पदार्थांच्या विघटनाने तयार होतो; दलदलीच्या पृष्ठभागावर आढळतो म्हणून मार्श गॅस. निळ्या ज्योतीने जळतो, उत्तम इंधन.
महत्त्वाच्या संज्ञा
सहसंयुज बंध – इलेक्ट्रॉन जोड्यांच्या भागीदारीने तयार होणारा बंध.
अपरूपे – एकाच मूलद्रव्याची वेगवेगळी रूपे.
हायड्रोकार्बन – फक्त कार्बन व हायड्रोजन असलेले संयुग.
जीवाश्म इंधन – लाखो वर्षांपूर्वी गाडल्या गेलेल्या सजीवांच्या अवशेषांपासून बनलेले इंधन (दगडी कोळसा, पेट्रोलिअम, नैसर्गिक वायू).
Q1. शास्त्रीय कारण लिहा: कार्बन व त्याची संयुगे इंधन म्हणून वापरतात.
ती हवेत (ऑक्सिजनमध्ये) जळून मोठ्या प्रमाणात उष्णता व प्रकाश देतात. ती सहज उपलब्ध असतात व त्यांचे ज्वलन नियंत्रित करता येते.
Q2. हिरा व ग्रॅफाइट दोन्ही कार्बनच आहेत, तरी हिरा कठीण व ग्रॅफाइट मऊ का?
हिऱ्यात प्रत्येक कार्बन अणू इतर चार अणूंशी मजबूत त्रिमितीय जाळ्यात जोडलेला असतो, म्हणून तो खूप कठीण असतो. ग्रॅफाइटमध्ये अणूंचे सपाट थर असतात व ते एकमेकांवरून सहज सरकतात, म्हणून ते मऊ व गुळगुळीत असते.
Q3. मिथेनला मार्श गॅस का म्हणतात?
दलदलीच्या जागी वनस्पतींचे हवेच्या अनुपस्थितीत विघटन होऊन मिथेन तयार होतो व तो दलदलीच्या पृष्ठभागावर बुडबुड्यांच्या रूपात दिसतो.
Q4. दगडी कोळशाचे प्रकार लिहा व सर्वांत उत्तम प्रकार सांगा.
पीट, लिग्नाइट, बीट्युमिनस व अँथ्रासाईट. अँथ्रासाईटमध्ये कार्बनचे प्रमाण सर्वांत जास्त (सुमारे 95%) असल्याने तो सर्वांत उत्तम.
Q5. संतृप्त व असंतृप्त हायड्रोकार्बन यांतील फरक लिहा.
संतृप्त हायड्रोकार्बनमध्ये कार्बन अणूंमध्ये फक्त एकेरी बंध असतात (मिथेन, इथेन). असंतृप्त हायड्रोकार्बनमध्ये किमान एक दुहेरी किंवा तिहेरी बंध असतो (इथीन, ईथाईन).
परीक्षेसाठी टीप
प्रत्येक अपरूपाचे दोन गुणधर्म व दोन उपयोग पाठ करा; हे 2 गुणांचे प्रश्न नेहमी येतात.
रोजच्या वापरातील क्षार व इतर पदार्थांची माहिती या प्रकरणात आहे: मीठ, खाण्याचा सोडा, विरंजक चूर्ण, धुण्याचा सोडा, साबण, किरणोत्सारी पदार्थ व त्यांचे उपयोग, खाद्यरंग, दुर्गंधीनाशके आणि टेफ्लॉन.
महत्त्वाचे मुद्दे
आम्ल व आम्लारी यांच्या अभिक्रियेतून क्षार तयार होतात. क्षार उदासीन, आम्लधर्मी किंवा आम्लारिधर्मी असू शकतात; ते वैश्विक दर्शक किंवा pH पट्टीने तपासतात.
मीठ (सोडिअम क्लोराइड, NaCl): समुद्राच्या पाण्याचे बाष्पीभवन करून व खनिज मिठापासून मिळते. हा उदासीन क्षार असून त्यात स्फटिकजल नसते. वितळलेल्या मिठाचे विद्युत अपघटन केल्यास धनाग्रावर क्लोरिन व ऋणाग्रावर सोडिअम मिळतो.
खाण्याचा सोडा (सोडिअम बायकार्बोनेट, NaHCO₃): पांढरी, सौम्य आम्लारिधर्मी पावडर. तापवल्यास किंवा आम्लाशी अभिक्रिया केल्यास CO₂ सोडते, त्यामुळे केक, ढोकळा मऊ व जाळीदार होतात. बेकिंग पावडर = खाण्याचा सोडा + टार्टारिक आम्लासारखे सौम्य आम्ल. अग्निशामक यंत्रात व आम्लपित्तावरही उपयोग.
विरंजक चूर्ण / ब्लिचिंग पावडर (कॅल्शिअम ऑक्सिक्लोराइड, CaOCl₂): क्लोरिन मुक्त करते; कापड विरंजनासाठी व पिण्याच्या पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी वापरतात.
धुण्याचा सोडा (Na₂CO₃·10H₂O): यात स्फटिकजलाचे 10 रेणू असतात. पाण्याचा कठीणपणा घालवतो, त्यामुळे साबणाला फेस येतो. धुलाई, काच, साबण व कागद उद्योगात उपयोग.
साबण हे स्निग्धाम्लांचे सोडिअम किंवा पोटॅशिअम क्षार आहे. कॅल्शिअम व मॅग्नेशिअमचे क्षार असलेल्या कठीण पाण्यात साबणाला फेस येत नाही.
किरणोत्सारिता: अस्थिर अणुकेंद्रातून आपोआप अदृश्य प्रारणे बाहेर पडणे (हेन्री बेक्वेरेल यांनी शोध; मेरी व पिअर क्युरी यांचे संशोधन). प्रारणांचे तीन प्रकार: अल्फा (धनप्रभारित), बीटा (ऋणप्रभारित इलेक्ट्रॉन), गॅमा (प्रभार व वस्तुमान नाही, विद्युतचुंबकीय).
किरणोत्सारी समस्थानिकांचे उपयोग: कोबाल्ट-60 व इरिडिअम-192 ने रेडिओग्राफीद्वारे धातूंतील भेगा शोधणे; आयोडिन-123 ने गलग्रंथीच्या (थायरॉइड) विकारांवर उपचार; फॉस्फरस-32 ने रक्ताच्या विकारावर उपचार; शेती, अन्नसंरक्षण व जीवाश्मांचे वय ठरवणे.
किरणोत्सारी प्रारणे घातक आहेत: चेतासंस्थेला इजा, आनुवंशिक दोष, त्वचेचा कर्करोग व ल्यूकेमिआ होऊ शकतात.
टेफ्लॉन (पॉलीटेट्राफ्ल्यूओरोइथिलीन) चा शोध रॉय जे. प्लंकेट यांनी 1938 मध्ये लावला; न चिकटणाऱ्या भांड्यांवर त्याचा थर देतात.
कृत्रिम खाद्यरंग व काही दुर्गंधीनाशके यांमुळे ॲलर्जी व इतर आरोग्य समस्या होऊ शकतात.
महत्त्वाच्या संज्ञा
स्फटिकजल – क्षाराच्या स्फटिकात ठरावीक संख्येने असलेले पाण्याचे रेणू.
कठीण पाणी – कॅल्शिअम व मॅग्नेशिअमचे क्षार असलेले पाणी.
किरणोत्सारिता – अस्थिर अणुकेंद्रातून प्रारणे आपोआप बाहेर पडणे.
समस्थानिक – अणुअंक समान पण अणुवस्तुमानांक वेगळे असलेले एकाच मूलद्रव्याचे अणू.
सूत्रे
पदार्थ
रेणुसूत्र
मीठ
NaCl
खाण्याचा सोडा
NaHCO₃
धुण्याचा सोडा
Na₂CO₃·10H₂O
विरंजक चूर्ण
CaOCl₂
मोरचूद
CuSO₄·5H₂O
टेफ्लॉन
(C₂F₄)ₙ
2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ (तापवल्यावर)
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. किरणोत्सारिता म्हणजे काय? प्रारणांचे तीन प्रकार लिहा.
मूलद्रव्याच्या अस्थिर अणुकेंद्रातून अदृश्य प्रारणे आपोआप बाहेर पडण्याच्या गुणधर्माला किरणोत्सारिता म्हणतात. प्रारणांचे प्रकार: अल्फा, बीटा व गॅमा किरणे.
Q2. शास्त्रीय कारण लिहा: खाण्याच्या सोड्यामुळे पदार्थ मऊ व जाळीदार होतात.
तापवल्यावर खाण्याच्या सोड्याचे विघटन होऊन CO₂ वायू बाहेर पडतो. वायूच्या बुडबुड्यांमुळे पीठ फुगते व पदार्थ मऊ आणि जाळीदार होतो.
Q3. धुण्याच्या सोड्यामुळे कठीण पाणी मृदू कसे होते?
धुण्याचा सोडा कठीण पाण्यातील कॅल्शिअम व मॅग्नेशिअमच्या क्षारांशी अभिक्रिया करून त्यांचे अविद्राव्य कार्बोनेट तयार करतो, ते तळाशी बसतात. पाणी मृदू होते व साबणाला फेस येतो.
Q4. विरंजक चूर्णाचे दोन उपयोग लिहा.
सुती व लिननचे कापड विरंजित करण्यासाठी आणि पिण्याच्या पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी.
Q5. किरणोत्सारी पदार्थांचे कोणतेही तीन उपयोग लिहा.
कोबाल्ट-60 च्या गॅमा किरणांनी धातूंतील भेगा शोधणे (रेडिओग्राफी); आयोडिन-123 ने गलग्रंथीच्या विकारावर उपचार; फॉस्फरस-32 ने रक्ताच्या विकारावर उपचार.
परीक्षेसाठी टीप
पदार्थांची रासायनिक नावे व रेणुसूत्रे यांवर "रिकाम्या जागा" प्रश्न येतात; वरील सारणी नीट पाठ करा.
या प्रकरणात तीन जीवनप्रक्रिया शिकतो: वनस्पतींमधील पाणी, खनिजे व अन्नाचे परिवहन; वनस्पती व मानवातील उत्सर्जन; आणि वनस्पती व मानवातील नियंत्रण व समन्वय (हालचाली, संप्रेरके व चेतासंस्था).
महत्त्वाचे मुद्दे
वनस्पतींमधील परिवहन: मुळे जमिनीतून पाणी व खनिजे शोषतात. पाणी जलवाहिनीतून वर जाते; पानांत तयार झालेले अन्न रसवाहिनीतून इतर भागांकडे जाते.
मूलदाब: मुळांच्या पेशी पाणी शोषून फुगतात व पाणी जलवाहिनीत वर ढकलतात. पानांतील पर्णरंध्रांतून होणाऱ्या बाष्पोच्छ्वासामुळे निर्माण होणारे ओढबल उंच झाडांत पाणी वर खेचते.
पदार्थांचे स्थानांतरण: रसवाहिनीतून अन्नद्रव्यांचे (उदा. सुक्रोज) पानांकडून इतर भागांकडे वहन; यासाठी ATP ची ऊर्जा लागते.
वनस्पतींमधील उत्सर्जन: वनस्पती टाकाऊ पदार्थ पाने, साल व फळांत साठवतात व ते गळून पडतात; काही टाकाऊ पदार्थ डिंक, राळ, चीक अशा स्वरूपात साठवले जातात.
मानवी उत्सर्जन संस्था: वृक्कांची जोडी, मूत्रवाहिन्या, मूत्राशय व मूत्रमार्ग. वृक्कातील गाळण्याची क्रिया करणारा मूलभूत घटक म्हणजे नेफ्रॉन. नेफ्रॉनच्या कपाच्या आकाराच्या बोमन्स संपुटात रक्तकेशिकांचे जाळे म्हणजे ग्लोमेरुलस असते; तेथे रक्त गाळले जाते व पुढे मूत्र तयार होते.
वनस्पतींमधील नियंत्रण: उद्दीपनाला प्रतिसाद म्हणून होणारी हालचाल म्हणजे अनुवर्तन. प्रकाशानुवर्ती (खोड प्रकाशाकडे), गुरुत्वानुवर्ती (मूळ जमिनीकडे), जलानुवर्ती (मूळ पाण्याकडे), रसायन-अनुवर्ती (परागनलिका बीजांडाकडे). लाजाळूच्या पानांची हालचाल वाढीशी संबंधित नसते.
वनस्पती संप्रेरके: ऑक्झिन (पेशी विवर्धन), जिब्बरेलिन्स (खोडाची वाढ), सायटोकायनिन्स (पेशी विभाजन), ॲबसिसिक आम्ल (वाढ रोखणे, पाने गळणे).
मानवी चेतासंस्था चेतापेशींनी बनलेली असते. चेतापेशीत पेशीकाय, वृक्षिका व लांब अक्षतंतू असतो. संदेश विद्युत आवेगाच्या रूपात जातात; दोन चेतापेशींमधील जागा म्हणजे चेतासंपर्क.
मध्यवर्ती चेतासंस्था = मेंदू व मेरुरज्जू; कवटी, पाठीचा कणा, मस्तिष्क आवरणे व प्रमस्तिष्क-मेरुद्रव यांमुळे तिचे संरक्षण होते.
प्रतिक्षिप्त क्रिया: उद्दीपनाला मेंदूच्या विचाराशिवाय, मेरुरज्जूच्या नियंत्रणाने होणारा जलद प्रतिसाद (उदा. गरम भांड्याला हात लागताच हात मागे घेणे).
महत्त्वाच्या संज्ञा
बाष्पोच्छ्वास – पानांतून पाण्याचे बाष्पाच्या रूपात बाहेर पडणे.
स्थानांतरण – रसवाहिनीतून अन्नद्रव्यांचे वहन.
नेफ्रॉन – वृक्काचा रचनात्मक व कार्यात्मक घटक.
चेतापेशी – चेतासंस्थेचा रचनात्मक व कार्यात्मक घटक.
अनुवर्तन – उद्दीपनाच्या दिशेने वनस्पतीच्या भागाची वाढ किंवा हालचाल.
संप्रेरक – वाढ व क्रियांचे नियंत्रण करणारा रासायनिक संदेशवाहक.
महत्त्वाची माहिती
मेंदूचा भाग
कार्य
प्रमस्तिष्क
विचार, स्मरण, ऐच्छिक क्रिया
अनुमस्तिष्क
तोल सांभाळणे, हालचालींचा समन्वय
मस्तिष्कपुच्छ
हृदयाचे ठोके, श्वसन, अनैच्छिक क्रिया
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. उंच झाडांमध्ये पाण्याचे वहन कसे होते?
मुळे मूलदाबाने पाणी जलवाहिनीत ढकलतात. पानांतील पर्णरंध्रांतून बाष्पोच्छ्वास होत असल्याने ओढबल निर्माण होते व पाण्याचा स्तंभ जलवाहिनीतून झाडाच्या टोकापर्यंत खेचला जातो.
Q2. नेफ्रॉनची रचना व कार्य स्पष्ट करा.
नेफ्रॉनच्या वरच्या भागात कपाच्या आकाराचे बोमन्स संपुट असते व त्यात रक्तकेशिकांचे जाळे (ग्लोमेरुलस) असते. पुढे वेटोळ्यांची नलिका व संग्राहक नलिका असते. ग्लोमेरुलसमध्ये रक्त गाळले जाते, उपयुक्त पदार्थ पुन्हा शोषले जातात व उरलेल्या द्रवाचे मूत्र बनते.
परागनलिका – रसायन-अनुवर्तन; खोड – प्रकाशानुवर्ती; मूळ – गुरुत्वानुवर्ती; पाण्याकडे वाढ – जलानुवर्ती.
Q4. प्रतिक्षिप्त क्रिया म्हणजे काय? उदाहरण द्या.
उद्दीपनाला मेंदूने विचार न करता, मेरुरज्जूच्या नियंत्रणाखाली आपोआप होणारा जलद प्रतिसाद म्हणजे प्रतिक्षिप्त क्रिया. उदा. गरम भांड्याला स्पर्श होताच हात मागे घेणे.
Q5. वनस्पती व मानव यांच्यातील उत्सर्जनातील फरक लिहा.
वनस्पतींमध्ये उत्सर्जनासाठी विशेष अवयव नसतात; त्या टाकाऊ पदार्थ पाने, साल, डिंक, राळ यांत साठवतात किंवा पर्णरंध्रांतून बाहेर टाकतात. मानवात वृक्क, मूत्रवाहिन्या, मूत्राशय व मूत्रमार्ग अशी विकसित उत्सर्जन संस्था असते व युरिया मूत्राद्वारे बाहेर टाकला जातो.
परीक्षेसाठी टीप
चेतापेशी, नेफ्रॉन व मानवी मेंदू यांच्या नामनिर्देशित आकृत्या काढण्याचा सराव करा.
आई-वडिलांची लक्षणे संततीत कशी उतरतात (आनुवंशिकता) आणि संततीमध्ये फरक का असतो (परिवर्तन) हे या प्रकरणात शिकतो. गुणसूत्रे, डी.एन.ए. व आर.एन.ए., जनुके, मेंडेलचे वाटाण्यावरील प्रयोग आणि काही आनुवंशिक विकृती यांचा यात समावेश आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
पालकांकडून संततीकडे लक्षणांचे संक्रमण म्हणजे आनुवंशिकता. एकाच जातीच्या सजीवांमधील फरक म्हणजे परिवर्तन. याचा अभ्यास करणारी शाखा आनुवंशिकीशास्त्र.
अलैंगिक प्रजननापेक्षा लैंगिक प्रजननात परिवर्तन जास्त दिसते.
केंद्रकातील गुणसूत्रे आनुवंशिक लक्षणे वाहून नेतात. ती मुख्यतः डी.एन.ए. व प्रथिनांनी बनलेली असतात. गुणसूत्रबिंदूच्या स्थानानुसार मध्यकेंद्री, उपमध्यकेंद्री, अग्रकेंद्री व अंत्यकेंद्री असे प्रकार असतात.
मानवी शरीरपेशींत 46 गुणसूत्रे (23 जोड्या): 22 जोड्या अलिंगी गुणसूत्रे व 1 जोडी लिंग गुणसूत्रे – स्त्रीमध्ये XX, पुरुषात XY.
डी.एन.ए. ची रचना दुहेरी सर्पिल (विसर्पिल) असते. ती न्युक्लिओटाइड्सची साखळी आहे. नायट्रोजनयुक्त पदार्थ: ॲडेनीन व ग्वानीन (प्युरिन्स), सायटोसीन व थायमीन (पिरिमिडीन्स). A ची जोडी T शी व G ची जोडी C शी होते.
जनुक म्हणजे विशिष्ट प्रथिन तयार करण्याची माहिती असलेला डी.एन.ए.चा भाग. जनुके आनुवंशिकतेचे रचनात्मक व कार्यात्मक घटक आहेत.
आर.एन.ए. मध्ये थायमीनऐवजी युरॅसिल असते व ते एकेरी धाग्याचे असते. प्रकार: mRNA, tRNA, rRNA.
ग्रेगर मेंडेल (आनुवंशिकीशास्त्राचे जनक) यांनी वाटाण्याच्या झाडातील परस्परविरोधी लक्षणांच्या 7 जोड्यांचा अभ्यास केला (उंच–बुटके, गोल–सुरकुतलेले बी, पिवळे–हिरवे बी).
एकसंकर प्रयोग (उंच TT × बुटके tt): F1 सर्व उंच (Tt). F2 मध्ये दृश्यप्रकार गुणोत्तर 3 उंच : 1 बुटके; जनुकप्रकार गुणोत्तर 1 TT : 2 Tt : 1 tt.
समजातीय गुणसूत्रे – आकार व रचनेने सारख्या गुणसूत्रांची जोडी.
वाहक – स्वतः रोग नसलेली पण दोषी जनुक पुढे देऊ शकणारी व्यक्ती.
वर्णकहीनता – त्वचा, केस व डोळ्यांत रंगद्रव्य नसणे.
महत्त्वाची माहिती
विकृती
गुणसूत्रे
परिणाम
डाऊन्स सिंड्रोम
47 (21 वे जास्त)
मानसिक व शारीरिक वाढ मंद
टर्नर सिंड्रोम
44 + X
स्त्री, वंध्यत्व
क्लाईनफेल्टर्स सिंड्रोम
44 + XXY
पुरुष, वंध्यत्व
वर्णकहीनता
एकजनुकीय
फिकट त्वचा, पांढरे केस
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. मेंडेलचा एकसंकर प्रयोग स्पष्ट करा.
उंच (TT) × बुटके (tt) संकरातून F1 मध्ये सर्व उंच (Tt) झाडे मिळतात. F1 चे स्वपरागण (Tt × Tt) केल्यास F2 मध्ये TT, Tt, Tt, tt मिळतात. दृश्यप्रकार गुणोत्तर 3 उंच : 1 बुटके व जनुकप्रकार गुणोत्तर 1 : 2 : 1. हे चौकटपटाने दाखवावे.
Q2. जनुक म्हणजे काय? त्याला आनुवंशिकतेचा घटक का म्हणतात?
विशिष्ट प्रथिन तयार करण्याची माहिती असलेला डी.एन.ए.चा भाग म्हणजे जनुक. लक्षणे पालकांकडून संततीकडे जनुकांद्वारे जातात, म्हणून जनुके आनुवंशिकतेचे रचनात्मक व कार्यात्मक घटक आहेत.
Q3. डी.एन.ए.ची रचना स्पष्ट करा.
डी.एन.ए. न्युक्लिओटाइड्सच्या दोन धाग्यांचा एकमेकांभोवती गुंडाळलेला दुहेरी सर्पिल रेणू आहे. प्रत्येक न्युक्लिओटाइडमध्ये डीऑक्सिरायबोज शर्करा, फॉस्फेट व एक नायट्रोजनयुक्त पदार्थ असतो. जोड्या A–T व G–C अशा असतात.
Q4. डाऊन्स सिंड्रोमविषयी थोडक्यात माहिती लिहा.
21 व्या गुणसूत्राची एक जास्त प्रत (ट्रायसोमी 21) असल्याने एकूण 47 गुणसूत्रे असतात. मुलाची मानसिक व शारीरिक वाढ मंद असते व चेहऱ्याची ठेवण वेगळी असते. हा विकार बरा होत नाही, पण योग्य काळजी व प्रशिक्षणाने मदत होते.
Q5. अलिंगी गुणसूत्रे व लिंग गुणसूत्रे यांतील फरक लिहा.
अलिंगी गुणसूत्रे (22 जोड्या) शरीराच्या लक्षणांचे नियंत्रण करतात व स्त्री-पुरुषांत सारखी असतात. लिंग गुणसूत्रे (1 जोडी) लिंग ठरवतात – स्त्रीमध्ये XX व पुरुषात XY.
परीक्षेसाठी टीप
संकराचे प्रश्न सोडवताना नेहमी चौकटपट (पनेट चौकोन) काढा; फक्त गुणोत्तर विचारले तरी त्याला गुण मिळतात.
प्राणी व वनस्पतींमधील ऊती, ऊतीसंवर्धन आणि सजीव पेशींच्या मदतीने उपयुक्त उत्पादने मिळवण्याचे तंत्र म्हणजे जैवतंत्रज्ञान, यांची ओळख या प्रकरणात होते. शेतीतील जैवतंत्रज्ञान आणि पशुसंवर्धन, कुक्कुटपालन, रेशीम उद्योग यांसारखे शेतीपूरक व्यवसायही यात दिले आहेत.
महत्त्वाचे मुद्दे
समान उगम, रचना व कार्य असलेल्या पेशींच्या समूहाला ऊती म्हणतात.
प्राणी ऊती: अभिस्तर ऊती (संरक्षक आवरण), संयोजी ऊती (भाग जोडणे, आधार), स्नायूऊती व चेताऊती.
वनस्पती ऊती:विभाजी ऊती (मूळ व खोडाच्या टोकांशी; पेशी सतत विभाजन करतात, दाट पेशीद्रव्य व मोठे केंद्रक) आणि स्थायी ऊती (विभाजन थांबलेल्या). सरल स्थायी ऊती: मूल ऊती, हरित ऊती (हरितलवक असतात, प्रकाशसंश्लेषण), वायू ऊती (जलीय वनस्पतींना तरंगण्यास मदत), स्थूल ऊती, दृढ ऊती. जटील स्थायी ऊती: जलवाहिनी (पाणी वहन) व रसवाहिनी (अन्न वहन).
ऊतीसंवर्धन: सजीवाच्या पेशी किंवा ऊती शरीराबाहेर निर्जंतुक, पोषक माध्यमात वाढवणे. वनस्पतींच्या काही पेशी पूर्णक्षम असल्याने एका पेशीपासून पूर्ण वनस्पती तयार होऊ शकते. कमी वेळात अनेक सारखी, रोगमुक्त रोपे मिळतात.
जैवतंत्रज्ञान दोन मुख्य तंत्रांवर आधारित आहे: जनुकीय अभियांत्रिकी (जनुकांत बदल करून हवे ते गुणधर्म मिळवणे) व ऊतीसंवर्धन.
शेतीतील फायदे: जास्त उत्पादन देणारी व कीड-रोगप्रतिकारक जनुकीय सुधारित वाणे, दुष्काळ व क्षार सहन करणारी पिके, अधिक पोषक अन्न, जैविक खते व जैविक कीटकनाशके.
शेतीपूरक व्यवसाय: पशुसंवर्धन (दुग्धव्यवसाय), कुक्कुटपालन, रेशीम उद्योग, मधुमक्षिका पालन, मत्स्यव्यवसाय, शेळी-मेंढी पालन, अळिंबी (मशरूम) उत्पादन व कृषी पर्यटन.
महत्त्वाच्या संज्ञा
ऊती – समान रचना व कार्य असलेल्या पेशींचा समूह.
विभाजी ऊती – विभाजन करू शकणाऱ्या पेशींची वनस्पती ऊती.
विभेदन – पेशींचे विशिष्ट कार्यासाठी कायमस्वरूपी बदलणे.
ऊतीसंवर्धन – निर्जंतुक पोषक माध्यमात ऊती वाढवणे.
जनुकीय अभियांत्रिकी – सजीवाच्या जनुकांत बदल करून इष्ट गुणधर्म मिळवणे.
रेशीम उद्योग – रेशीम मिळवण्यासाठी रेशीम किड्यांचे संगोपन.
महत्त्वाची माहिती
ऊती
कोठे आढळते / कार्य
रोमक अभिस्तर
श्वसनमार्ग
घनाकृती अभिस्तर
वृक्कनलिका, लाळग्रंथी
वायू ऊती
जलीय वनस्पतींना तरंगण्यास मदत
हरित ऊती
प्रकाशसंश्लेषण
जलवाहिनी / रसवाहिनी
पाणी / अन्न वहन
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. विधाने दुरुस्त करा: (अ) श्वसनमार्गात पातळ चपट्या पेशींचे अभिस्तर असते. (ब) हरित ऊतीमुळे वनस्पती पाण्यावर तरंगते.
(अ) श्वसनमार्गात रोमक अभिस्तर असते. (ब) वायू ऊतीमुळे जलीय वनस्पती पाण्यावर तरंगतात.
Q2. विभाजी ऊतीविषयी टीप लिहा.
विभाजी ऊती मूळ व खोडाच्या वाढणाऱ्या टोकांशी असते. पेशी लहान, क्रियाशील, दाट पेशीद्रव्य व मोठे केंद्रक असलेल्या असून सतत विभाजन करतात. त्यामुळे वनस्पतीची वाढ होते; नंतर या पेशींचे विभेदन होऊन स्थायी ऊती बनतात.
Q3. ऊतीसंवर्धन म्हणजे काय? त्याचे उपयोग लिहा.
सजीवाच्या पेशी किंवा ऊती शरीराबाहेर निर्जंतुक व पोषक माध्यमात वाढवणे म्हणजे ऊतीसंवर्धन. यामुळे कमी वेळात अनेक सारखी व रोगमुक्त रोपे मिळतात आणि बिया कमी देणाऱ्या वनस्पतींचीही रोपे तयार करता येतात.
Q4. जैवतंत्रज्ञानाचा शेतीवर झालेला परिणाम स्पष्ट करा.
जास्त उत्पादन देणारी, कीडप्रतिकारक व दुष्काळ सहन करणारी जनुकीय सुधारित वाणे, अधिक पोषक अन्न, जैविक खते व जैविक कीटकनाशके मिळाली. त्यामुळे रसायनांचा वापर कमी होऊन उत्पादन वाढले.
Q5. रेशीम उद्योगाविषयी टीप लिहा.
तुतीच्या पानांवर रेशीम किड्यांचे संगोपन करून रेशीम मिळवणे म्हणजे रेशीम उद्योग. किडा रेशमी धाग्याचा कोश विणतो; कोश उकळून धागा काढला जातो. हा शेतकऱ्यांसाठी चांगला पूरक व्यवसाय आहे.
परीक्षेसाठी टीप
ऊतींवर "गटात न बसणारा शब्द" व "विधान दुरुस्त करा" प्रश्न येतात; प्रत्येक ऊती कोठे आढळते ते पाठ करा.
दूरवरच्या खगोलीय वस्तू पाहण्यासाठी दुर्बिणी वापरतात. प्रकाशाचे विविध प्रकार (विद्युतचुंबकीय प्रारणे), दृश्य प्रकाश दुर्बिणी (भिंगांवर व आरशांवर आधारित), GMRT सारख्या रेडिओ दुर्बिणी, अवकाशातील दुर्बिणी आणि इस्रोचे कार्य यांची माहिती या प्रकरणात आहे.
महत्त्वाचे मुद्दे
प्रकाश हे विद्युतचुंबकीय प्रारण आहे. आपला डोळा फक्त सुमारे 400 nm ते 800 nm तरंगलांबीचा दृश्य प्रकाश पाहू शकतो. याशिवाय रेडिओ लहरी, सूक्ष्मलहरी, अधोरक्त लहरी, अतिनील किरणे, क्ष-किरणे व गॅमा किरणे ही प्रारणे असतात.
खगोलीय वस्तू ही सर्व प्रारणे उत्सर्जित करतात, म्हणून प्रत्येक प्रकारच्या प्रारणासाठी वेगळी दुर्बीण लागते.
हान्स लिपर्शे यांनी 1608 मध्ये दोन भिंगे वापरून दुर्बीण तयार केली. 1609 मध्ये गॅलिलिओ यांनी दुर्बीण तयार करून तिचा उपयोग प्रथम अवकाश निरीक्षणासाठी केला.
भिंगांवर आधारित दुर्बीण: मोठे बहिर्गोल भिंग (पदार्थभिंग) व डोळ्याजवळचे भिंग (नेत्रिका). मोठी भिंगे जड असतात व त्यांच्या प्रतिमेत रंगांचे दोष येतात.
आरशांवर आधारित दुर्बीण: मोठा अंतर्वक्र (अंतर्गोल) आरसा वापरतात. दोन पद्धती: न्यूटन पद्धत (लहान सपाट आरसा किरण बाजूच्या नेत्रिकेकडे पाठवतो) व कॅसेग्रेन पद्धत (लहान बहिर्वक्र आरसा किरण मोठ्या आरशाच्या मधल्या छिद्रातून मागे पाठवतो).
भारतातील सर्वांत मोठी 3.6 मीटर व्यासाची दृश्य प्रकाश दुर्बीण आर्यभट्ट प्रेक्षण विज्ञान शोध संस्था, नैनिताल येथे आहे; ती आशियातील सर्वांत मोठी आहे.
जमिनीवरील दुर्बिणींच्या अडचणी: शहरांचे दिवे, ढग आणि वातावरणामुळे प्रकाशाचे शोषण व विचलन. म्हणून त्या शहरांपासून दूर उंच डोंगरांवर उभारतात किंवा अवकाशात पाठवतात.
रेडिओ दुर्बीण: धातूची मोठी अंतर्वक्र तबकडी रेडिओ लहरी एकवटून नाभीवरील ग्राहक यंत्राकडे पाठवते; संगणक त्यावरून प्रतिमा तयार करतो.
पुण्याजवळ नारायणगाव येथील GMRT (जायंट मीटरवेव्ह रेडिओ टेलिस्कोप) मध्ये 45 m व्यासाच्या 30 पॅराबोला आकाराच्या दुर्बिणी 25 km क्षेत्रात पसरलेल्या आहेत; त्या जणू 25 km व्यासाच्या एका दुर्बिणीसारखे काम करतात.
अवकाशातील दुर्बिणी: नासाची हबल दृश्य प्रकाश दुर्बीण (94 इंच व्यास, भूपृष्ठापासून सुमारे 569 km) आणि चंद्रा क्ष-किरण दुर्बीण.
इस्रो (भारतीय अंतरिक्ष संशोधन संस्था, बेंगलूरू; स्थापना 1969) कृत्रिम उपग्रह तयार करते व प्रक्षेपित करते. 2015 मध्ये इस्रोने ॲस्ट्रोसॅट हा उपग्रह प्रक्षेपित केला. उपग्रहांचा उपयोग दूरसंचार, दूरचित्रवाणी प्रसारण, हवामानशास्त्र सेवा व आपत्ती व्यवस्थापनासाठी होतो.
पदार्थभिंग / नेत्रिका – वस्तूकडे असलेले भिंग / डोळ्याजवळचे भिंग.
रेडिओ दुर्बीण – अवकाशातून येणाऱ्या रेडिओ लहरी ग्रहण करणारी दुर्बीण.
ग्राहक यंत्र – एकवटलेल्या लहरी ग्रहण करणारे उपकरण.
महत्त्वाची माहिती
दुर्बीण
प्रकार / माहिती
GMRT, नारायणगाव
रेडिओ, 45 m च्या 30 दुर्बिणी
हबल
दृश्य प्रकाश, अवकाशात
चंद्रा
क्ष-किरण, अवकाशात
ॲस्ट्रोसॅट (इस्रो, 2015)
भारतीय अवकाश वेधशाळा
नैनिताल
3.6 m दृश्य प्रकाश दुर्बीण
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. जमिनीवरील दृश्य प्रकाश दुर्बिणी वापरताना कोणत्या अडचणी येतात? त्या कशा दूर करतात?
रात्रीचे शहरांचे दिवे, ढग आणि वातावरण ताऱ्यांकडून येणारा प्रकाश शोषतात व विचलित करतात. म्हणून दुर्बिणी शहरांपासून दूर उंच डोंगरांवर उभारतात आणि काही दुर्बिणी (उदा. हबल) अवकाशात पाठवतात.
Q2. रेडिओ दुर्बिणीची रचना स्पष्ट करा.
यात धातूची एक किंवा अनेक मोठ्या अंतर्वक्र तबकड्या असतात. त्या अवकाशातून येणाऱ्या रेडिओ लहरी परावर्तित करून नाभीवरील ग्राहक यंत्राकडे पाठवतात. संकेत संगणकाकडे जातात व त्यावरून स्रोताची प्रतिमा तयार होते.
Q3. शास्त्रीय कारण लिहा: क्ष-किरण दुर्बिणी अवकाशात ठेवाव्या लागतात.
अवकाशातून येणारे क्ष-किरण पृथ्वीचे वातावरण शोषून घेते, ते जमिनीपर्यंत पोहोचत नाहीत. म्हणून चंद्रासारख्या क्ष-किरण दुर्बिणी वातावरणाच्या वर काम कराव्या लागतात.
Q4. कॅसेग्रेन पद्धतीची दुर्बीण स्पष्ट करा.
अवकाशातून येणारा प्रकाश मोठ्या अंतर्वक्र आरशावर पडतो व लहान बहिर्वक्र आरशाकडे परावर्तित होतो. बहिर्वक्र आरसा तो मोठ्या आरशाच्या मध्यभागी असलेल्या छिद्रातून नेत्रिकेकडे पाठवतो व मोठी प्रतिमा दिसते.
Q5. रिकाम्या जागा भरा: दृश्य प्रकाशाची तरंगलांबी सुमारे ___ ते ___ असते; GMRT चे कार्य ___ लहरींवर अवलंबून आहे.
400 nm ते 800 nm; रेडिओ लहरी.
परीक्षेसाठी टीप
जोड्या लक्षात ठेवा: क्ष-किरण – चंद्रा, दृश्य प्रकाश – हबल, भारतीय रेडिओ दुर्बीण – GMRT, उपग्रह – इस्रो.