आईएएस मुख्य परीक्षा पाठ्यक्रम: भौतिक विज्ञान (वैकल्पिक विषय)

आईएएस परीक्षा पाठ्यक्रम

भौतिक विज्ञान (वैकल्पिक विषय)

 

पेपर - I


(क) कणों की यांत्रिकी: गति के नियम; ऊर्जा और गति का संरक्षण, घूर्णन फ्रेम, केन्द्रापसारक और कोरिओलिस त्वरण के लिए आवेदन; एक केंद्रीय बल के तहत गति; कोण गति का संरक्षण, केपलर के कानून; फ़ील्ड और क्षमताएं; गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और गोलाकार निकायों, गॉस और पॉसॉन समीकरणों के कारण संभावित, गुरुत्वाकर्षण आत्म-ऊर्जा; दो-शरीर की समस्या; कम द्रव्यमान; रदरफोर्ड बिखरने; द्रव्यमान और प्रयोगशाला संदर्भ केंद्र फ्रेम

(बी) कठोर निकायों की यांत्रिकी: कणों की प्रणाली; द्रव्यमान का केंद्र, कोणीय गति, गति के समीकरण; ऊर्जा, गति और कोणीय गति के लिए संरक्षण प्रमेयों; लोचदार और असहनीय टक्कर; कठोर शरीर; स्वतंत्रता की डिग्री, यूलर के प्रमेय, कोणीय वेग, कोणीय गति, जड़ता के क्षण, समानांतर और सीधा अक्ष के प्रमेय, रोटेशन के लिए गति का समीकरण; आणविक रोटेशन (कठोर निकायों के रूप में); डी और त्रि-परमाणु अणुओं; प्रेरक गति; शीर्ष, जीरोस्कोप

(सी) सतत मीडिया की यांत्रिकी: लोच, हुक का कानून और आइसोट्रोपिक ठोस पदार्थों का लोचदार स्थिरांक और उनके अंतर-संबंध; स्ट्रीमलाइन (लामिनार) प्रवाह, चिपचिपाहट, पोइसेउली का समीकरण, बर्नोली का समीकरण, स्टोक्स कानून और आवेदन

(डी) विशेष सापेक्षता: मिशेलसन- मॉर्ले प्रयोग और इसके निहितार्थ; लोरेन्ट्ज़ परिवर्तनों- लंबाई के संकुचन, समय फैलाव, सापेक्ष गति, अपवर्तन और डॉपलर प्रभाव, सामूहिक ऊर्जा संबंध, एक क्षय प्रक्रिया के लिए सरल अनुप्रयोग; चार आयामी गति वेक्टर; भौतिकी के समीकरणों के सिद्धांत

लहरें और ऑप्टिक्स

(ए) लहरें: साधारण हार्मोनिक गति, भिगोना हुआ दोलन, मजबूर दोलन और अनुनाद; धड़कता है; एक स्ट्रिंग में स्थिर लहरें; दलहन और लहर पैकेट; चरण और समूह वेग; ह्यूजेन्स के सिद्धांत से परावर्तन और अपवर्तन।
(बी) ज्यामितीय प्रकाशिकी: Fermat सिद्धांत से प्रतिबिंब और अपवर्तन के कानून; पैट्रैक्सियल ऑप्टिक्स-पतली लेंस सूत्र में मैट्रिक्स विधि, नोडल प्लान, दो पतली लेंस की प्रणाली, रंगीन और गोलाकार aberrations।
(सी) हस्तक्षेप: प्रकाश-यंग के प्रयोग के हस्तक्षेप, न्यूटन के रिंग, पतली फिल्मों द्वारा हस्तक्षेप, माइकलसन इंटरफेरॉयमीटर; एकाधिक बीम हस्तक्षेप और फैब्री-पेरोट इंटरफेमोमीटर
(डी) विवर्तन: फ्रौनहोफर विवर्तन-एकल भट्ठा, डबल भट्ठा, विवर्तन झंझरी, शक्ति का समाधान; एक परिपत्र एपर्चर और हवा पैटर्न द्वारा विवर्तन; फ्रेस्नेल विवर्तन: आधा अवधि के क्षेत्र और क्षेत्र प्लेट, परिपत्र एपर्चर।
(ई) ध्रुवीकरण और आधुनिक प्रकाशिकी: रैखिक और परिपत्र ध्रुवीकृत प्रकाश का उत्पादन और पता; डबल अपवर्तन, तिमाही लहर प्लेट; ऑप्टिकल गतिविधि; फाइबर ऑप्टिक्स के सिद्धांत, क्षीणन; चरण इंडेक्स और परवलयिक सूचकांक फाइबर में पल्स फैलाव; सामग्री फैलाव, एकल मोड फाइबर; लेसर-आइंस्टीन ए और बी गुणांक; रूबी और हे-ने लेज़रों; लेजर प्रकाश-स्थानिक और अस्थायी जुटना के लक्षण; लेजर बीम पर केंद्रित; लेजर ऑपरेशन के लिए तीन स्तरीय योजना; होलोग्रफ़ी और साधारण अनुप्रयोग

बिजली और चुंबकत्व

(ए) इलेक्ट्रोस्टैटिक्स और मैगनेटोस्टैटिक्स: इलेक्ट्रोस्टैटिक्स और उनके अनुप्रयोगों में लैपलेस और पॉसॉन समीकरण; शुल्कों की एक प्रणाली की ऊर्जा, स्केलर क्षमता के बहुलेख विस्तार; छवियों और इसके अनुप्रयोगों की विधि; बाहरी क्षेत्र में द्विध्रुव पर एक द्विध्रुवीय, बल और टोक़ के कारण संभावित और क्षेत्र; ढांकता हुआ, ध्रुवीकरण; सीमा-मूल्य की समस्याओं के समाधान- एक समान विद्युत क्षेत्र में संचालन और ढांकता हुआ क्षेत्रों; चुंबकीय खोल, समान रूप से चुंबकीय क्षेत्र; फेरोमैग्नेटिक सामग्री, हिस्टैरिसीस, ऊर्जा हानि

(बी) वर्तमान विद्युत: किर्चहोफ़ के कानून और उनके आवेदन; बायोट-सावरर्ट कानून, एम्पीयर का कानून, फैराडे का कानून, लेनज़ 'कानून; स्व-और आपसी-आचरण; एसी सर्किट में मीन और आर एम के मान; आर, एल और सी घटकों के साथ डीसी और एसी सर्किट; श्रृंखला और समानांतर अनुनाद; गुणवत्ता कारक; ट्रांसफार्मर का सिद्धांत

विद्युत चुम्बकीय तरंगों और ब्लैकबेरी विकिरण

विस्थापन वर्तमान और मैक्सवेल के समीकरण; वैक्यूम में वेव समीकरण, पॉयटिंग प्रमेय; वेक्टर और स्केलर क्षमताएं; इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड टेन्सर, मैक्सवेल के समीकरणों का उत्तराधिकारी; दो ढांकतालों की सीमा पर आइसोट्रोपिक डाइलेटिक्स, प्रतिबिंब और अपवर्तन में वेव समीकरण; फ़्रेसनेल के संबंध; कुल आंतरिक प्रतिबिंब; सामान्य और विषम फैलाव; रेले स्कैटरिंग; ब्लैकबेडी विकिरण और प्लैंक विकिरण कानून, स्टीफनबोल्टजमान कानून, वियन का विस्थापन कानून और रेले-जीन्स 'कानून।

थर्मल और सांख्यिकीय भौतिकी

(ए) थर्मोडायनामिक्स: ऊष्मप्रवैगिकी के नियम, प्रतिवर्ती और अपरिवर्तनीय प्रक्रियाएं, एन्ट्रापी; ईसोथर्मल, एडियाबैटिक, आइसोबरिक, आइसोओरिक प्रोसेस और एंट्रोपी परिवर्तन; ओटो और डीजल इंजन, गिब्स के चरण नियम और रासायनिक क्षमता; वैन डेर वाल एक असली गैस की स्थिति का समीकरण, महत्वपूर्ण स्थिरांक; मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मैन आणविक वेगों का वितरण, परिवहन घटनाएं, इक्विपार्टिशन और वीरियल प्रमेय; डोलोंग-पेटिट, आइंस्टीन, और ठोस गर्मी की डीबीई के सिद्धांत; मैक्सवेल संबंध और अनुप्रयोग; क्लाउसियस-क्लैपेरॉन समीकरण; एडियाबैटिक डिमैनेटनेटिज़ेशन, जौल-केल्विन प्रभाव और गैसों का द्रवीकरण।

(बी) सांख्यिकीय भौतिकी: मेक्रो और सूक्ष्म राज्यों, सांख्यिकीय वितरण, मैक्सवेल-बोल्ट्जमान, बोस-आइंस्टीन और फर्मी-डिराक वितरण, गैसों और ब्लैकबेडी विकिरण की विशिष्ट गर्मी के लिए आवेदन; नकारात्मक तापमान की अवधारणा

पेपर - II

क्वांटम यांत्रिकी: वेव-कण दोहरीकरण; Schroedinger समीकरण और उम्मीद मूल्य; अनिश्चित सिद्धांत; एक स्वतंत्र कण (गाऊसी लहर-पैकेट) के लिए एक आयामी श्राइडरिंगर समीकरण के समाधान, एक बॉक्स में कण, एक परिमित अच्छी तरह से कण, रैखिक हार्मोनिक थरथरानवाला; एक कदम क्षमता और एक आयताकार बाधा द्वारा प्रतिबिंब और संचरण; तीन आयामी बॉक्स में कण, राज्यों के घनत्व, धातुओं के नि: शुल्क इलेक्ट्रॉन सिद्धांत; कोणीय गति; हाइड्रोजन परमाणु; स्पिन आधे कणों, पाउली स्पिन मैट्रिक्स के गुण

परमाणु और आणविक भौतिकी: स्टर्न-गेर्लाच प्रयोग, इलेक्ट्रॉन स्पिन, हाइड्रोजन परमाणु के ठीक स्वरूप; एल-एस युग्मन, जे-जे युग्नलिंग; परमाणु राज्यों की स्पेक्ट्रोस्कोपिक संकेतन; Zeeman प्रभाव; फ्रैंककंडन सिद्धांत और अनुप्रयोग; घूर्णन, डायनाटॉमिक अणुओं की कंपन और इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा के प्रारंभिक सिद्धांत; रमन प्रभाव और आणविक संरचना; लेजर रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी; तटस्थ हाइड्रोजन परमाणु, आण्विक हाइड्रोजन और आण्विक हाइड्रोजन आयन खगोल विज्ञान में महत्व; प्रतिदीप्ति और फास्फोरसेंस; प्राथमिक सिद्धांत और एनएमआर और ईपीआर के आवेदन; मेम्ने शिफ्ट और इसके महत्व के बारे में प्राथमिक विचार

परमाणु और कण भौतिकी: बुनियादी परमाणु गुण-आकार, बाध्यकारी ऊर्जा, कोणीय गति, समानता, चुंबकीय क्षण; अर्ध-अनुभवजन्य द्रव्यमान फार्मूला और अनुप्रयोग, जन पैराबोला; डीयूटीर का ग्राउंड स्टेट, चुंबकीय पल और गैर-केंद्रीय बलों; परमाणु शक्तियों का मेसन सिद्धांत; परमाणु बलों की मुख्य विशेषताएं; नाभिक के शैल मॉडल - सफलताओं और सीमाएं; बीटा क्षय में समता का उल्लंघन; गामा क्षय और आंतरिक रूपांतरण; मोस्बॉयर स्पेक्ट्रोस्कोपी के बारे में प्रारंभिक विचार; परमाणु प्रतिक्रियाओं का क्यू मूल्य; परमाणु विखंडन और संलयन, सितारों में ऊर्जा उत्पादन; परमाणु रिएक्टर।

प्राथमिक कणों का वर्गीकरण और उनकी बातचीत; संरक्षण कानून; हैरॉन की क्वार्क संरचना; इलेक्ट्रोइओक के फील्ड क्वांटा और मजबूत बातचीत; बलों के एकीकरण के बारे में प्राथमिक विचार; न्यूट्रीनो के भौतिकी

ठोस राज्य भौतिकी, उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक्स: पदार्थ की क्रिस्टलीय और अनाकार संरचना; अलग क्रिस्टल सिस्टम, अंतरिक्ष समूह; क्रिस्टल संरचना के निर्धारण के तरीके; एक्स-रे विवर्तन, स्कैनिंग और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी; ठोस सिद्धांत के बैंड - कंडक्टर, इन्सुलेटर और अर्धचालक; ठोस पदार्थों के थर्मल गुण, विशिष्ट गर्मी, डीबीई सिद्धांत; चुंबकत्व: व्यास, पैरा और फेरोमोगनेटिज्म; सुपरकंडक्टिविटी के तत्व, मेइस्नर इफेक्ट, यूसुफसन जंक्शन और एप्लीकेशन; उच्च तापमान अतिसंवेदनशीलता के बारे में प्राथमिक विचार

आंतरिक और बाहरी अर्धचालक; पी-एन-पी और एन-पी-एन ट्रांजिस्टर; एम्पलीफायर और ओसीलेटरर्स; विप- amps; एफईटी, जेएफईटी और एमओएसएफईटी; डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स-बूलियन पहचान, डी मॉर्गन के कानून, तर्क फाटक और सत्य सारणी; सरल तर्क सर्किट; थर्मिस्टर्स, सौर कोशिकाएं; माइक्रोप्रोसेसरों और डिजिटल कंप्यूटरों की बुनियादी बातें



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