MSC Physics Expected Questions for Allahabad University PG Entrance

Expected questions for the Allahabad University PG entrance exam for MSC Physics are given below. (Questions bilkul sahi hain saare Kuch answers Galat ho sakte hain)

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इलाहाबाद यूनिवर्सिटी के MSC Physics PG एंट्रेंस एग्ज़ाम के लिए संभावित सवाल नीचे दिए गए हैं।

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Questions :-

   2. For a second-order phase transition, which of the following quantities undergoes a discontinuous jump at the transition temperature?

   एक द्वितीय-कोटि के चरण संक्रमण (second-order phase transition) के लिए, संक्रमण तापमान पर निम्नलिखित में से किस राशि में असंतत उछाल (discontinuous jump) आता है?

   A) Gibbs free energy (G)

   B) Entropy (S)

   C) Specific heat at constant pressure

   D) Volume (V)

   4. According to Planck's radiation law, in the limit of very long wavelengths (λ → ∞), the expression reduces to which classical law?

   प्लांक के विकिरण नियम के अनुसार, बहुत लंबी तरंगदैर्ध्य (λ → ∞) की सीमा में, यह व्यंजक किस शास्त्रीय नियम में बदल जाता है?

   A) Wien's Displacement Law

   B) Rayleigh-Jeans Law

   C) Stefan-Boltzmann Law

   D) Kirchhoff's Law

   6. In a Grand Canonical Ensemble, which of the following sets of thermodynamic variables remains constant for the system?

   एक ग्रैंड कैनोनिकल एन्सेम्बल (Grand Canonical Ensemble) में, निकाय के लिए निम्नलिखित में से कौन सा ऊष्मागतिकी चरों का सेट स्थिर रहता है?

   A) Temperature (T), Volume (V), and Number of particles (N)

   B) Temperature (T), Volume (V), and Chemical potential (μ)

   C) Energy (E), Volume (V), and Number of particles (N)

   D) Entropy (S), Pressure (P), and Chemical potential (μ)

   7. At extremely low temperatures, the chemical potential (μ) of an ideal Bose-Einstein gas approaches which value?

   अत्यधिक निम्न तापमान पर, एक आदर्श बोस-आइंस्टीन गैस का रासायनिक विभव (μ) किस मान के करीब पहुँच जाता है?

   A) High positive value

   B) Exactly zero or slightly negative

   C) Approaches infinity (∞)

   D) Equal to the Fermi energy

   8. In Fermi-Dirac statistics, what is the value of the distribution function f(E) for an energy state exactly equal to the chemical potential (E = μ) at any non-zero temperature (T > 0)?

   फर्मी-डिराक सांख्यिकी में, किसी भी गैर-शून्य तापमान (T > 0) पर रासायनिक विभव के ठीक बराबर ऊर्जा अवस्था (E = μ) के लिए वितरण फलन f(E) का मान क्या होता है?

   A) 0

   B) 1

   C) 0.5

   D) e⁻¹

   10. What is the relation between the electric field amplitude E₀ and magnetic field amplitude B₀ for a plane electromagnetic wave propagating in free space?

   मुक्त आकाश में संचरित होने वाली समतल विद्युत चुंबकीय तरंग के लिए विद्युत क्षेत्र के आयाम E₀ और चुंबकीय क्षेत्र के आयाम B₀ के बीच क्या संबंध है?

   A) E₀ = c B₀

   B) B₀ = c E₀

   C) E₀ = c² B₀

   D) E₀ B₀ = c

   13. In a Fabry-Perot Interferometer, if the reflectivity R of the plates increases, how do the sharpness of the fringes and the resolving power change?

   एक फैब्री-पेरो व्यतिकरणमापी (Fabry-Perot Interferometer) में, यदि प्लेटों की परावर्तकता R बढ़ जाती है, तो फ्रिंजों की तीक्ष्णता (sharpness) और विभेदन क्षमता (resolving power) में क्या परिवर्तन होता है?

   A) Fringes become broader, resolving power decreases

   B) Fringes become sharper, resolving power increases

   C) Fringes become sharper, resolving power decreases

   D) Both remain completely unchanged

   14. The concept of "Temporal Coherence" of a laser beam is directly related to which characteristic property?

   एक लेजर बीम की "कालिक संसक्तता" (Temporal Coherence) सीधे उसकी किस विशिष्ट विशेषता से संबंधित है?

   A) High intensity

   B) Monochromaticity and phase stability over time

   C) High directionality and low divergence

   D) Spatial distribution of the wavefront

   15. What is the primary operational condition required to achieve a population inversion in a three-level or four-level laser system?

   तीन-स्तरीय या चार-स्तरीय लेजर प्रणाली में समष्टि व्युत्क्रमण (population inversion) प्राप्त करने के लिए आवश्यक प्राथमिक परिचालन शर्त क्या है?

   A) Spontaneous emission rate must dominate over stimulated emission

   B) The lifetime of the metastable state must be much longer than the lifetime of the excited pumping state

   C) The pumping rate must be lower than the spontaneous decay rate

   D) The system must be kept at absolute zero temperature

   16. In holography, what information from the object wave is recorded on the photographic plate to form the hologram?

   होलोग्राफी में, होलोग्राम बनाने के लिए फोटोग्राफिक प्लेट पर वस्तु तरंग की कौन सी जानकारी रिकॉर्ड की जाती है?

   A) Only Amplitude

   B) Only Phase

   C) Both Amplitude and Phase

   D) Only Wavelength

   17. A Lummer-Gehrcke plate uses which optical phenomenon to achieve high resolving power for studying hyperfine structures?

   एक लूमर-गेहरके प्लेट (Lummer-Gehrcke plate) अतिसूक्ष्म संरचनाओं के अध्ययन के लिए उच्च विभेदन क्षमता प्राप्त करने के लिए किस प्रकाशीय घटना का उपयोग करती है?

   A) Multiple-beam interference via internal reflection near the critical angle

   B) Fraunhofer diffraction through a broad single slit

   C) Polarization by scattering

   D) Double refraction in a calcite crystal

   18. An unstable particle moves at a relativistic speed v = 0.8c relative to a laboratory. If its proper lifetime is τ₀, what will be its lifetime τ measured by an observer in the laboratory?

   एक अस्थिर कण प्रयोगशाला के सापेक्ष v = 0.8c की आपेक्षिकीय गति से चलता है। यदि इसका वास्तविक जीवनकाल τ₀ है, तो प्रयोगशाला में एक पर्यवेक्षक द्वारा मापा गया इसका जीवनकाल τ क्या होगा?

   A) 0.6 τ₀

   B) 1.25 τ₀

   C) 1.66 τ₀

   D) τ₀

   22. For a quantum mechanical particle incident on a one-dimensional potential step of height V₀ with energy E < V₀, what happens to the wave function inside the barrier region?

   ऊर्जा E < V₀ वाले एक क्वांटम यांत्रिक कण के ऊंचाई V₀ के एक-विमीय विभव अवरोध पर आपतित होने पर, अवरोध क्षेत्र के भीतर तरंग फलन का क्या होता है?

   A) It becomes zero immediately

   B) It oscillates with a shorter wavelength

   C) It decays exponentially with distance

   D) It oscillates with a larger amplitude

   23. Which property must be satisfied by the total wave function of a system containing two identical fermions?

   दो समान फर्मिऑन (fermions) वाले निकाय के कुल तरंग फलन द्वारा किस गुण को संतुष्ट किया जाना चाहिए?

   A) Completely symmetric under particle exchange

   B) Completely antisymmetric under particle exchange

   C) Completely independent of particle coordinates

   D) Spherically symmetric under parity operation

   26. In the Frank-Hertz experiment, the sudden drops in the collected current at periodic grid voltages provide direct evidence for which quantum concept?

   फ्रैंक-हर्ट्ज़ प्रयोग में, आवधिक ग्रिड वोल्टेज पर एकत्रित धारा में अचानक गिरावट किस क्वांटम अवधारणा के लिए सीधा प्रमाण प्रदान करती है?

   A) Wave nature of electrons

   B) Quantized energy levels in atoms

   C) Continuous emission of X-rays

   D) Spin-orbit coupling of valence electrons

   28. The Stern-Gerlach experiment, which passes a beam of neutral silver atoms through an inhomogeneous magnetic field, directly demonstrates which of the following?

   स्टर्न-गेरलाख प्रयोग, जो एक असमान चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से उदासीन चांदी के परमाणुओं के पुंज को गुजारता है, सीधे निम्नलिखित में से किसका प्रदर्शन करता है?

   A) Wave-particle duality of matter

   B) Space quantization and electron spin

   C) The presence of a nuclear magnetic dipole moment

   D) Relativistic mass correction of electrons

   34. For a full-wave rectifier operating at an input power line frequency of 50 Hz, what will be the fundamental ripple frequency in the output signal?

   50 हर्ट्ज़ की इनपुट पावर लाइन आवृत्ति पर काम करने वाले एक पूर्ण-तरंग दिष्टकारी (full-wave rectifier) के लिए, आउटपुट सिग्नल में मौलिक रिपल आवृत्ति (fundamental ripple frequency) क्या होगी?

   A) 25 Hz

   B) 50 Hz

   C) 100 Hz

   D) 200 Hz

   35. In a Common Emitter (CE) transistor amplifier, what is the phase relationship between the input AC voltage signal and the output AC voltage signal?

   एक कॉमन एमीटर (CE) ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर में, इनपुट एसी वोल्टेज सिग्नल और आउटपुट एसी वोल्टेज सिग्नल के बीच चरण संबंध (phase relationship) क्या होता है?

   A) They are exactly in phase (0°)

   B) Out of phase by 90°

   C) Out of phase by 180°

   D) Out of phase by 270°

   36. According to Boolean algebra, what is the simplified form of the logic expression A + ĀB?

   बूलियन बीजगणित के अनुसार, तर्क व्यंजक A + ĀB का सरलीकृत रूप क्या है?

   A) A

   B) B

   C) A + B

   D) A ⋅ B

   37. Which Boolean logic gate configuration represents a universal gate capable of implementing any logical operation without any other gate type?

   कौन सा बूलियन लॉजिक गेट कॉन्फ़िगरेशन एक सार्वभौमिक गेट (universal gate) का प्रतिनिधित्व करता है जो किसी अन्य गेट प्रकार के बिना किसी भी तार्किक संचालन को लागू करने में सक्षम है?

   A) AND

   B) OR

   C) NAND

   D) XOR

   38. In amplitude modulation (AM), if the modulation index m is exactly equal to 1, what is the ratio of total sideband power to the total transmitted power?

   आयाम मॉड्यूलेशन (AM) में, यदि मॉड्यूलेशन सूचकांक m ठीक 1 के बराबर है, तो कुल साइडबैंड शक्ति का कुल संचरित शक्ति से अनुपात क्या होगा?

   A) 1:2

   B) 1:3

   C) 2:3

   D) 1:4

   39. Langevin's classical theory of paramagnetism shows that the paramagnetic susceptibility (χ) is inversely proportional to absolute temperature T. This relation breaks down and shifts to the Curie-Weiss Law below a certain transition temperature in which class of materials?

   लैंगेविन का पैरामैग्नेटिज़्म का शास्त्रीय सिद्धांत दर्शाता है कि पैरामैग्नेटिक संवेदनशीलता (χ) परम ताप T के व्युत्क्रमानुपाती होती है। यह संबंध किस वर्ग के पदार्थों में एक निश्चित संक्रमण तापमान से नीचे टूट जाता है और क्यूरी-वाइस नियम में बदल जाता है?

   A) Diamagnetic materials

   B) Ferromagnetic materials

   C) Ideal Superconductors

   D) Non-magnetic organic crystals

   40. Larmor's theorem states that the diamagnetic susceptibility of an atom is fundamentally caused by what microscopic mechanism?

   लार्मर का प्रमेय बताता है कि किसी परमाणु की प्रतिचुंबकीय संवेदनशीलता (diamagnetic susceptibility) मौलिक रूप से किस सूक्ष्म तंत्र के कारण होती है?

   A) Alignment of permanent electronic spins

   B) Induced orbital electronic precession caused by an external magnetic field

   C) Quantum tunneling of conduction electrons

   D) Exchange interactions between adjacent atomic nuclei

   41. In antiferromagnetic materials, the magnetic susceptibility shows a characteristic peak at a specific transition temperature. What is this temperature called?

   प्रति-लोहचुंबकीय (antiferromagnetic) पदार्थों में, चुंबकीय संवेदनशीलता एक विशिष्ट संक्रमण तापमान पर एक विशिष्ट शिखर दिखाती है। इस तापमान को क्या कहा जाता है?

   A) Curie Temperature

   B) Néel Temperature

   C) Debye Temperature

   D) Fermi Temperature

  42.  According to the semi-empirical mass formula based on the liquid drop model of the nucleus, which term accounts for the reduction in binding energy due to the mutual electrostatic repulsion of protons?

नाभिक के लिक्विड ड्रॉप मॉडल पर आधारित अर्ध-अनुभवजन्य द्रव्यमान सूत्र (semi-empirical mass formula) के अनुसार, कौन सा पद प्रोटॉनों के पारस्परिक इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के कारण बंधन ऊर्जा में कमी को दर्शाता है?

A) Surface energy term

B) Asymmetry energy term

C) Coulomb energy term

D) Volume energy term

 43. The existence of "Magic Numbers" (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126) in nuclear physics provides direct experimental justification for which model?

परमाणु भौतिकी में "मैजिक नंबर्स" (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126) का अस्तित्व किस मॉडल के लिए सीधा प्रायोगिक औचित्य प्रदान करता है?

A) Liquid Drop Model

B) Nuclear Shell Model

C) Fermi Gas Model

D) Collective Model

 44. During negative beta decay (β⁻), which unseen elementary particle is simultaneously emitted along with the electron to conserve energy, momentum, and lepton number?

ऋणात्मक बीटा क्षय (β⁻) के दौरान, ऊर्जा, संवेग और लेप्टान संख्या को संरक्षित करने के लिए इलेक्ट्रॉन के साथ किस अदृश्य प्राथमिक कण का उत्सर्जन होता है?

A) Neutrino

B) Antineutrino

C) Positron

D) Muon

 45. MuonAccording to Hideki Yukawa's meson theory of nuclear forces, the short-range strong force inside a nucleus is mediated by the exchange of which particle?

नाभिकीय बलों के हिदेकी युकावा के मेसॉन सिद्धांत के अनुसार, एक नाभिक के भीतर कम दूरी का मजबूत बल किस कण के आदान-प्रदान द्वारा मध्यस्थ होता है?

A) Photons

B) Pi-mesons (Pions)

C) Gluons

D) Gravitons

 46. Which component inside a modern nuclear fission reactor is specifically responsible for slowing down fast-moving neutrons to thermal energies to sustain a controlled chain reaction?

एक आधुनिक परमाणु विखंडन रिएक्टर के भीतर कौन सा घटक विशेष रूप से नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखने के लिए तेज गति से चलने वाले न्यूट्रॉन को थर्मल ऊर्जा तक धीमा करने के लिए जिम्मेदार है?

A) Control rods

B) Moderator

C) Coolant

D) Radiation shielding

 47. To which group of elementary particles do electrons, muons, and neutrinos belong based on their interaction properties and intrinsic nature?

उनके अंतःक्रिया गुणों और आंतरिक प्रकृति के आधार पर इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन और न्यूट्रिनो प्राथमिक कणों के किस समूह से संबंधित हैं?

A) Baryons

B) Mesons

C) Leptons

D) Hyperons

 48. A gas-filled Geiger-Müller (GM) counter operates in a voltage regime where the output pulse height is characterized by which property?

एक गैस से भरा गीगर-मूलर (GM) काउंटर एक ऐसे वोल्टेज क्षेत्र में काम करता है जहां आउटपुट पल्स ऊंचाई किस विशेषता द्वारा पहचानी जाती है?

A) Strictly proportional to the primary ionization produced by the radiation

B) Completely independent of the nature or primary ionization of the incident radiation

C) Varies linearly with the energy of the incident photon only

D) Dependent exclusively on the chemical properties of the quenching gas

 49. What is the fundamental quark composition of a proton?

एक प्रोटॉन का मूल क्वार्क संगठन (quark composition) क्या होता है?

A) up, down, down (udd)

B) up, up, down (uud)

C) up, up, up (uuu)

D) charm, strange, top (cst)

 50. In a nuclear reaction, which of the following quantum numbers or conservation laws must be strictly obeyed along with energy and momentum?

एक परमाणु प्रतिक्रिया में, ऊर्जा और संवेग के साथ निम्नलिखित में से किस क्वांटम संख्या या संरक्षण नियम का कड़ाई से पालन किया जाना चाहिए?

A) Baryon number and Lepton number

B) Parity only in weak decays

C) Strangeness in all weak interactions

D) Spin quantum number only

Answers :-

1. B

2. C

3. C

4. B

5. A

6. B

7. B

8. C

9. D

10. A

11. B

12. C

13. B

14. B

15. B

16. C

17. A

18. B

19. B

20. D

21. A

22. C

23. B

24. A

25. B

26. B

27. C

28. B

29. A

30. B

31. A

32. B

33. B

34. C

35. C

36. C

37. C

38. B

39. B

40. B

41. B

42. C

43. B

44. B

45. B

46. B

47. C

48. B

49. B

50. A