1. Light – Reflection & Refraction (प्रकाश – परावर्तन और अपवर्तन)
Mirror formula (दर्पण सूत्र): 1/f=1/v + 1/u
Magnification (विस्तार): M=h′/h=v/u
Lens formula (लेंस सूत्र): 1/f=1/v−1/u
Refractive index (अपवर्तनांक): n=sini/sinr
Snell’s law (स्नेल का नियम): n1sini=n2sinr
2. Human Eye & Colourful World (मानव नेत्र और रंगीन संसार)
Power of lens (लेंस की शक्ति): P=100/f (cm) or P=1/f (m)
Relation between focal length & power (फोकस दूरी और शक्ति का संबंध): f=100/P (cm)
Dispersion (विक्षेपण): Splitting of white light into 7 colours.
Scattering law (प्रकीर्णन नियम): Intensity ∝ 1/λ4
3. Electricity (विद्युत)
Ohm’s law (ओम का नियम): V=IR
Resistance (प्रतिरोध): R=ρ l/A
Resistances in series (श्रृंखला में प्रतिरोध): R=R1+R2+R3
Resistances in parallel (समानांतर में प्रतिरोध): 1R=1/R1+1/R2+1/R3
Electric power (विद्युत शक्ति):P=VI=I2/R=V2/R
Electrical energy (विद्युत ऊर्जा): E=P⋅t=VI
4. Magnetic Effects of Current (धारा के चुंबकीय प्रभाव)
Magnetic field around conductor (चालक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र): Right-hand thumb rule.
Force on current-carrying conductor (धारा वहन करने वाले चालक पर बल): F=BILsinθ
Fleming’s left-hand rule (फ्लेमिंग का बायाँ हाथ नियम) → For motors.
Fleming’s right-hand rule (फ्लेमिंग का दायाँ हाथ नियम) → For generators.
Electric motor principle (विद्युत मोटर का सिद्धांत): Current in magnetic field → Force.
5. Sources of Energy (ऊर्जा के स्रोत)
Work done (कार्य): W=F⋅d
Power (शक्ति): P=W/t
Efficiency (दक्षता): η=Useful energy output/Total energy input×100%
Energy produced in hydroelectric plant (जलविद्युत संयंत्र में ऊर्जा): Potential energy of water → Kinetic → Electrical.
Solar cell efficiency (सौर कोशिका दक्षता): Ratio of electrical output to solar input.
6. Work, Power & Energy (कार्य, शक्ति और ऊर्जा)
Work (कार्य): W=F⋅d⋅cosθ
Power (शक्ति): P=W/t
Energy (ऊर्जा): Capacity to do work.
Kinetic energy (गतिज ऊर्जा): KE=1/2mv2
Potential energy (स्थितिज ऊर्जा): PE=mgh
Mechanical energy (यांत्रिक ऊर्जा): E=KE+PE
Work-energy theorem (कार्य-ऊर्जा प्रमेय): W=ΔKE
Efficiency (दक्षता): η=Useful output/Input×100%
Power in terms of force & velocity: P=F⋅v
Unit conversions: 1 kWh = 1000 Wh = 3.6 × 10⁶ J
7. Sound (ध्वनि)
Speed of sound (ध्वनि की चाल): v=λ⋅f
Frequency (आवृत्ति): f=1/T
Relation: v=γRT/M (in gases)
Echo condition (प्रतिध्वनि की शर्त): Minimum distance = 17 m (at 20°C).
Intensity (तीव्रता): I∝A2 (Amplitude squared).
Loudness (तेजपन): Depends on amplitude.
Pitch (स्वर): Depends on frequency.
Quality (गुण): Depends on waveform.
Resonance (अनुनाद): Natural frequency = applied frequency.
SONAR principle (सोनार का सिद्धांत): Distance = v⋅t/2.
8. Motion (गति)
Speed (वेग): v=d/t
Velocity (वेग): Displacement/time.
Acceleration (त्वरण): a=v−u/t
Equation of motion 1: v=u+at
Equation of motion 2: s=ut+1/2at2
Equation of motion 3: v2=u2+2as
Average speed (औसत चाल): Total distance/Total time
Uniform circular motion (समान वृत्तीय गति): v=2πr/T
Centripetal force (केन्द्रीय बल): F=mv2/r
Acceleration due to gravity (गुरुत्वजनित त्वरण): g=9.8 m/s2
9. Gravitation (गुरुत्वाकर्षण)
Universal law of gravitation (सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण का नियम): F=Gm1m2/r2
Acceleration due to gravity (गुरुत्वजनित त्वरण): g=GM/R2
Relation between g and height (ऊँचाई पर g का संबंध): gh=g(1−2h/R) (approx for small h)
Relation between g and depth (गहराई पर g का संबंध): gd=g(1−d/R)
Weight (भार): W=mg
Mass vs Weight (द्रव्यमान बनाम भार): Mass constant, weight varies with g.
Free fall velocity (मुक्त पतन वेग): v=gt
Free fall distance (मुक्त पतन दूरी): h=1/2gt2
Escape velocity (पलायन वेग): ve=2GM/R=2gR
Orbital velocity (कक्षीय वेग): vo=GM/R
10. Heat (ऊष्मा)
Heat (ऊष्मा): Q=mcΔT
Specific heat capacity (विशिष्ट ऊष्मा धारिता): c=Q/mΔT
Latent heat (गुप्त ऊष्मा): Q=mL
Heat transfer (ऊष्मा संचरण): Conduction, Convection, Radiation.
Thermal conductivity (ऊष्मीय चालकता): Q=KA(T1−T2)t/d
Newton’s law of cooling (न्यूटन का शीतलन नियम): Rate ∝ (T – Tₐ).
Calorimetry principle (ऊष्मामिति सिद्धांत): Heat lost = Heat gained.
Expansion of solids (ठोस का प्रसार): ΔL=LαΔT
Expansion of liquids (द्रव का प्रसार): ΔV=VγΔT
Ideal gas law (आदर्श गैस नियम): PV=nRT
11. Sound Waves Applications (ध्वनि तरंगों के अनुप्रयोग)
Wave relation (तरंग संबंध): v=f⋅λ
Frequency (आवृत्ति): f=1/T
Echo condition (प्रतिध्वनि की शर्त): Minimum distance = 17 m (at 20°C).
SONAR principle (सोनार का सिद्धांत): Distance = v⋅t/2
Loudness (तेजपन): ∝ Amplitude²
Pitch (स्वर): ∝ Frequency
Quality (गुण): Depends on waveform.
Resonance (अनुनाद): Natural frequency = applied frequency.
Intensity (तीव्रता): I=P/A
Decibel scale (डेसीबल पैमाना): L=10log10I/I0
12. Modern Physics – Atomic & Nuclear (आधुनिक भौतिकी – परमाणु और नाभिकीय)
Electron charge (इलेक्ट्रॉन का आवेश): e=1.6×10−19C
Mass of electron (इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान): 9.1×10−31kg
Energy of photon (फोटॉन की ऊर्जा): E=hf=hc/λ
Planck’s constant (प्लांक स्थिरांक): h=6.63×10−34J⋅s
Nuclear reaction energy (नाभिकीय अभिक्रिया ऊर्जा): E=Δm⋅c2
Radioactive decay law (रेडियोधर्मी क्षय नियम): N=N0e−λt
Half-life (अर्ध आयु): t1/2=0.693/λ
Binding energy (बंधन ऊर्जा): BE=Δm⋅c2
Nuclear fission (नाभिकीय विखंडन): Splitting of heavy nucleus → Energy release.
Nuclear fusion (नाभिकीय संलयन): Combining light nuclei → Energy release.
13. Numerical Constants & Units (संख्यात्मक स्थिरांक और इकाइयाँ) Fundamental Constants (मूलभूत स्थिरांक)
Gravitational constant (गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक): G=6.67×10−11 N⋅m2/kg2
Acceleration due to gravity (गुरुत्वजनित त्वरण): g=9.8 m/s2
Speed of light (प्रकाश की चाल): c=3×108 m/s
Planck’s constant (प्लांक स्थिरांक): h=6.63×10−34 J⋅s
Charge of electron (इलेक्ट्रॉन का आवेश): e=1.6×10−19 C
SI Units (एस.आई. इकाइयाँ)
Length (लंबाई): metre (m)
Mass (द्रव्यमान): kilogram (kg)
Time (समय): second (s)
Electric current (विद्युत धारा): ampere (A)
Temperature (तापमान): kelvin (K)
Amount of substance (पदार्थ की मात्रा): mole (mol)
Luminous intensity (प्रदीप्ति तीव्रता): candela (cd)
Derived Units (व्युत्पन्न इकाइयाँ)
Force (बल): newton (N) = kg⋅m/s2
Work/Energy (कार्य/ऊर्जा): joule (J) = N⋅m
Power (शक्ति): watt (W) = J/s
Pressure (दाब): pascal (Pa) = N/m2
Electric charge (विद्युत आवेश): coulomb (C) = A⋅s
Potential difference (विभवांतर): volt (V) = J/C
Resistance (प्रतिरोध): ohm (Ω) = V/A
Conductance (चालकता): siemens (S) = 1/Ω