BSC FIRST YEAR PHYSICS SYLLABUS AND NOTES

                            BSC FIRST YEAR PHYSICS                                                         

Number of Paper	Nomenclature of Paper	Duration of Exam.	Max. Marks	Min. Pass Marks
Paper-I	MECHANICS	3 Hrs.	50
Paper-II	ELECTROMAGNETISM	3 Hrs.	50	54
Paper-III	OPTICS	3 Hrs.	50
Paper-IV	PHYSICS Practical	3 Hrs.	75	27

  MECHANICS

NAME OF CHAPTER AND THEIR SYLLABUS 

• Physical Laws and Frame of References:

 Inertial& non-inertial frames, Galilean transformations and invariance of physical laws, fictious force, uniformly rotating frames and transformation of displacement, velocity and acceleration, Coriolis force, motion relative to earth and its time period effect of rotation of earth on ‘g’, Focault’s pendulum. 

FRAME OF REFERENCE NOTES IN ENGLISH

भौतिक नियम व निर्देश तन्त्रः

जड़त्वीय एवं अ जड़त्वीय तंत्र, गैलेलियन रूपान्तरण व भौतिक नियमों की अनिश्चरता, अजड़त्वीय तन्त्र, आभासी बल, निश्चित कोणिक वेग से घूमता निर्देश तन्त्र एवं विस्थापन, वेग एवं त्वरण के रूपान्तरण, कोरियोलिस बल, पृथ्वी के सापेक्ष गति पृथ्वी के परिभ्रमण का गुरुत्वाकर्षणीय हद्ध त्वरण पर प्रभाव एवं इसका 1-डी एवं 2-डी में आवर्तकाल (फोको का लोलक) ।

FRAME OF REFERENCE NOTES IN HINDI 

• Conservation Laws and Centre of mass:

 Concept of centre of mass, Centre of mass of a system of particles, equation of motion, conservation of linear momentum, Relationship between (Lab and center of Mass frames of in 1-D and 2-D reference) elastic and inelastic collision, Motion of a system with varying mass, Motion in a central force field, conservation of angular momentum, trajectory of a particle under gravitational force, Kepler’s laws, Rutherford’s formula. 

• Rigid body dynamics / Dynamics of rigid body

equation of motion of a rotating body, Inertial coefficient, Moments of Inertia theorems, idea of principal axes and kinetic energy of rotation. Precessional motion of spinning top, spin precession in constant magnetic field, Larmor’s frequency.

centre of mass and rigid body dynamics notes in english

 द्रव्यमान केन्द्र की अवधारणा :

कण तंत्र का द्रव्यमान केन्द्र, गति का समीकरण, रेखीय संवेग का संरक्षण, प्रयोगशाला तंत्र व द्रव्यमान तंत्र में प्रत्यास्थ व अप्रत्यास्थ टक्कर, परिवर्तनशील द्रव्यमान के किसी निकाय की गति। केन्द्रीय बल क्षेत्र में गति, कोणीय संवेग का संरक्षण, व्युत्क्रम गुरूत्वीय बल के प्रभाव में कण की गति का पथ। केप्लर के नियम।

द्रव्य पिण्ड गतिकी, दृढ़ वस्तु के लिए घूर्णन गति का समीकरण, जड़त्वीय गुणांक, श्र एवं समानान्तर नहीं होने की स्थिति, मुख्य अक्ष का ज्ञान एवं घूर्णन की गतिज उर्जा, चक्रण करते लटू की पुरूस्सरण गति, नियत चुम्बकीय क्षेत्र में प्रचकण पुरूस्सरण, लारमोर आवृत्ति।

centre of mass and rigid body dynamics  notes in hindi

• Properties of Matter

 Elasticity, stress and strain, Hooke’s Law, Elastic constants and their relations, theory of bending of beams and torsion of a cylinder, Cantilever, cantilever supported at both ends. Experimental determination of elastic constants by bending of beam and Searle’s method, modulus of rigidity by static and dynamic method, Poisson’s ratio for rubber.

ELASTICITY NOTES IN ENGLISH

पदार्थ के गुण :

प्रत्यास्थता, हुक का नियम, प्रत्यास्थता स्थिरांक, प्रतिबल एवं विकृति पर प्रमेय, प्रत्यास्थता नियतांकों में सम्बंध, दण्डों के बंकन का सिद्धान्त तथा बेलन में ऐंठन, एक सिरे पर भारित केण्टीलीवर ;पद्ध जब दण्ड का भार नगण्य हो और पपद्ध जब प्रति एकांक लम्बाई का द्रव्यमान हो। मध्य में भारित केण्टीलीवर| बंकन विधि से व सर्ल विधि से प्रत्यास्थ स्थिरांकों का प्रायोगिक निर्धारण, दृढ़ता प्रत्यास्थता गुणांक का स्थेतिक व गतिक विधि से प्रायोगिक निर्धारण, रबर के लिए पाइसां निष्पत्ति का प्रयोगिक निर्धारण।

• Oscillations

 Qualitative idea of Oscillations in an arbitrary potential well, simple harmonic motion, Coupled oscillator, Eqvation of mation of two simplw harmonic coupled oscillators and energy transfer normal modes, normal coordinates of two linear coupled oscillators, Damped harmonic oscillationexample of Ballistic galvanometer, vibration of molecules, forced harmonic oscillators, phase relations, power absorption, resonance, band width and quality factor, LCR series and parallel circuits.  

OSCILLATION NOTES IN ENGLISH

दोलन :

किसी स्वैच्छिक विभव कूप में दोलनों की गुणात्मक विवेचना, सरल आवर्त गति, समानीत द्रव्यमान, युग्मित दोलन, दो सरल आवर्त युग्मित दोलकों के गति का समीकरण एवं उर्जा स्थानान्तरण, सामान्य विधाएँ, दो रेखिकत युग्मित दोलकों के सामान्य निर्देशांक, अवमन्दित आवर्तीय दोलन, प्रक्षेप गैलवेनोमीटर का उदाहरण, प्रणोदित आवर्तीय दोलन, कला सम्बंध, शक्ति अवशोषण, अनुनाद, बैण्ड चौड़ाई व विशेषता गुणांक, स्व परिपथ का उदाहरण।

OSCILLATION NOTES IN HINDI

• Waves

 General equation of one dimensional wave equation and its solution, longitudinal and transverse waves, Plane progressive harmonic wave, its energy density, energy flux and intensity, pressure waves in gas. Equation of motion for one dimensional monatomic & diatomic lattices, acoustic and optical modes, dispersion relations, Concept of group & phase velocities. 

Wave motion notes in english

तरंग :

एक विमीय तरंग गति का सामान्य समीकरण एवं उसके हल, अनुदैर्ध्य व अनुप्रस्थ तरंगें, समतल प्रगामी तरंग व इसकी उर्जा फ्लक्स व तीव्रता, गैसों में दाब तरंगे। एक विमीय एकल परमाणु एवं द्वि परमाणु जालक के लिए गति का समीकरण, ध्वनिक व प्रकाशिक विधाएं विक्षेपण सम्बंध, तरंग वेग व समूह वेग की अभिधारणा।

Wave motion notes in hindi

  ELECTROMAGNETISM

NAME OF CHAPTER AND THEIR SYLLABUS 

•  Scalar and Vector Fields 

Scalar and Vector Fields, Gradient of a scalar field, relation between conservative field and Potential, line, surface and volume integral of vector fields, concept of flux, Divergence and Curl of a vector field and their physical significance, Gauss’ divergence and Stokes curl theorem with proof, Del and Laplacian operator in Cartesian, Cylindrical and Spherical coordinates. 

scaler and vector field notes in english

 अदिश एवं सदिश क्षेत्रः

अदिश एवं सदिश क्षेत्र की प्रवणता, संरक्षी क्षेत्र व विभव के मध्य सम्बंध, सदिश क्षेत्र के रेखा, पृष्ठ व आयतन समाकलन, अभिवाह की अभिधारणा, सदिश क्षेत्र का डायवर्जेस व कर्ल तथा इनका भौतिक महत्व, गाउस डायवर्जेंस एवं स्टॉक कर्ल प्रमेयों के कथन एवं सिद्ध करना। कार्तिकीय, बेलनीय, एवं गोलीय निर्देशांकों में डेल कमसद्ध व लाप्लासियन संकारक कमसद्ध (व्युत्पत्ति नही)।

scaler and vector field notes in hindi

•  Electrostatics

 Electric potential and field due to arbitrary charge distribution, Multipole Expansion, potential and field due to dipole & its interaction with electric field electrostatic energy of a uniformly charged sphere, classical radius of an electron. Atomic and molecular dipoles, induced dipole and polarizability, dielectrics and their electrical polarization,susceptibility and displacement vector, Capacity of a capacitor with partially and completely filled dielectrics, Gauss’ law in integral and differential form, Lorentz local field and Clausius-Mossoti equation. 

Electrostatics notes in english

स्थिर वैद्युतिकी :

किसी स्वैच्छिक आवेश वितरण के लिए विभव एवं क्षेत्र, बहु ध्रुव अवधारणा, द्वि ध्रुव के कारण विभव एवं क्षेत्र तथा इनकी विघुतक्षेत्र के साथ अन्योय क्रिया समरूप विद्युत क्षेत्र में द्वि ध्रुव पर बल आघूर्ण व स्थितिज उर्जा, समरूप आवेशित गोले की स्थिर वैद्युत उर्जा, इलेक्ट्रॉन की चिरसम्मत त्रिज्या। आणविक एवं परमाणविक द्विध्रुव, प्रेरित द्विध्रुव एवं ध्रुवणता, परावैद्युत कपमसमबजतपबेद्ध एवं इनकी वैद्युत ध्रुवणता, प्रवृत्ति एवं विस्थापन सदिश, आंशिक और पूर्ण रूप से परावैद्युत पदार्थ से भरे समानान्तर प्लेट संधारित्र की धारिता, समाकलन व अवकलन रूप में गाउस नियम, लारेन्ज का स्थानीय क्षेत्र, क्लासियस-मौसोटी सम्बंध ।

Electrostatics notes in hindi

• Electrostaic Field 

Conductors is an electric field, boundary conditions for electrostatic field and potential at dielectric surface, uniqueness theorem, method of electrical images and its application for system of point charge near a grounded conducting plane. Poisson’s and Laplace equation in Cartesian, cylindrical and spherical coordinates (without proof) solution of Laplaces equation in cartesian coordinates, boundary conditions.

electrostatic field notes in english

 स्थिर विद्युत क्षेत्र :

विद्युत क्षेत्र में चालक, विभव के परिसीमा प्रतिबन्ध, परावैद्युत पृष्ठ पर स्थिर वैद्युत क्षेत्र के परिसीमा प्रतिबन्ध, अद्वितीयता प्रमेय, वैद्युत प्रतिबिम्ब विधि एवं भूसम्पर्कित चालक पृष्ठ के निकट रखे बिन्दुवत आवेश के लिए हनका अनुप्रयोग, कार्तीकीय, बेलनीय एवं गोलीय निर्देशांकों में पाइसॉ व लाप्लास समीकरण(व्युत्पत्ति नहीं)कार्तीकीय निर्देशांकों में लाप्लास समीकरण का हल, आयताकार बाक्स में स्थित किसी बिन्दु पर विभव।

Electrostatic field notes in hindi

• Unit-4

Rise and decay of current in LR and CR circuits, decay constants, transients in LCR circuits, self and mutual induction, Measurement of self induction by Rayleigh’s method, AC circuits and complex numbers and their application in solving AC circuit problems, complex impedance and reactance, series and parallel resonance. Quality factor, power consumed by an AC circuit, Power factor. 

Biot Savart law, Amperes circuital law in differential and integral form, Magnetization vector, Magnetizing field H, relation between B, H and M. uniform magnetization and surface current. Non – uniform magnetization, orbital and spin angular momentum & magnetic moment, orbital gyro magnetic ratio and Bohr Magnetion, Magnetic suspectibility.

Electromagnetism unit4 notes in english

इकाई -4

स्त वं त् परिपथों में धारा वृद्धि एवं क्षय, क्षयांक स्थिरांक, स्व परिपथ में क्षणिक धारा, । परिपथ एवं सम्मिश्र संख्याये, । परिपथ समस्याओं को हल करने में इनका उपयोग, सम्मिश्र प्रतिबाधा एवं प्रतिघात, श्रेणी क्रम एवं समानन्तर क्रम अनुनाद, विशेषता गुणांक, । परिपथ द्वारा शक्ति उपयोग एवं शक्ति गुणांक। बायो साटै नियम, अवकलन व समाकलन रूप में एम्पीयर का नियम, चुम्बकन सदिरा , चुम्बकीय क्षेत्र ,B, H and M के मध्य संबंध, समरूप चुम्बकन एवं पृष्ठीय धारा, असमरूप चुम्बकन, परमाणु में विद्युत धारा, कक्षीय जाइरो चुम्बकीय अनुपात, बोर-मेग्नेटॉन, चुम्बकीय प्रवृति।

Electromagnetics unit4 notes in hindi

•  Unit-V 

Time Varying Fields, Faraday’s law of electromagnetic induction, its integral and differential form, Maxwell’s equation in differential and integral form, Maxwell’s displacement current, Wave equation for electric and magnetic field, Plane electromagnetic waves and their properties, transverse nature of EMW, energy density, Poynting Theorem, Poynting vector, propagation of EM Wave in conducting and isotropic dielectric medium  

Electromagnetism unit5 notes in english

इकाई-5

फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण नियम, इसका अवकलन व समाकलन रूप, मैक्सवेल की विस्थापन धारा, समाकलन व अवकलन रूप में मैक्सवेल के समीकरण, स्व एवं अन्योन्य प्रेरण, रेले की विधि द्वारा स्व प्रेरकत्व का मापन। विद्युत क्षेत्र व चुम्बकीय क्षेत्र के लिए तरंग समीकरण, सममतल विद्युत चुम्बकीय तरंगे व उनके गुण, विद्युत चुम्बकीय तरंगो की अनुप्रस्थ प्रकृति, ऊर्जा घनत्व, पाइन्टिग सदिश, विद्युत चुम्बकीय तरंगो का चालक व समदैशिक परावैघुत माध्यम में संचरण।

Electromagnetism unit5 notes in hindi

  OPTICS

NAME OF CHAPTER AND THEIR SYLLABUS 

• Geometrical Optics

 Fermat’s principle of extremum path, Aplantic points of a spherical refracting surface, Cardinal points of an optical system, Newton’s formula and other relations for coaxial lens system, thick lens & lens combination, Lagrange’s law, 

• Aberration

Aberration in images, spherical aberration and methods of its reduction, chromatic aberration, achromatic combination of lenses placed in cotact and placed at some distance, coma and astigmatism, 

Eye pieces: Huygen’s, Ramsden’s and Gauss’s eyepieces and their comparison.

Geometrical optics and Abberration notes in english

ज्यामितिय प्रकाशिकीः

फर्मेट का चरमतम पथ का सिद्धान्त च्तपदबपचसम व िम्गजतमउनउ च्जीद्ध गोलीय अपवर्ती पृष्ठ के अविपथी बिन्दु ; |चसंदंजपब च्वपदजेद्धए प्रकाशकीय निकाय के प्रधान बिन्दु तकपदंस च्वपदजेद्ध, न्यूटन का सूत्र व समाक्ष लेन्स निकाय के लिए अन्य सम्बंध, मोटे लेंस एवं लेंसों का संयोजन, लेग्रेंज का नियम।

  

विपथन:

प्रतिबिम्बों में विपथन, गोलीय विपथन व इनको कम करने की विधियाँ, वर्णिक विपथन, लेंसों का अवर्णक संयोजनः जब ;पद्ध लेंस संपर्क में हो व ;पपद्ध लेंसों के बीच सीमित दूरी हो। कॉमा ब्वउंद्ध, और अबिन्दुकता

नेत्रिकाएं : हाईगेन की नेत्रिका व रैम्सडन की नेत्रिका और इनकी तुलना।

• Interference 

Youngs double slit experiment, temporal and spatial coherence, coherence length

 and time ’effect of size of slit and purity of spectral line, Interference in thin films,colour in thin films.Wedge shaped film, Newton’s rings and determination of wavelength and refractive index of liquid by Newton ring, Hadinger and Fizeau fringes, Michelson Interferometer, Measurement of wavelength, wavelength difference between two close wavelengths and thickness of thin plate. Fabry-Perot interferometer, intensity distribution, coefficient of sharpness and half width, Measurement of wavelength and resolution of two close spectral lines

Interference notes in english

व्यतिकरण :

यंग का द्विस्लिट प्रयोग, कालिक तथा स्थानिक सम्बद्धता, सम्बद्धता लम्बाई तथा समय रेखा छिद्र की चौड़ाई का प्रभाव तथा स्पेक्ट्रमी रेखाओं की परिशुद्धता, आयाम का विभाजन, पतली फिल्मों में कल्मों में रंग, फनाकार पतली फिल्म, न्यूटन वलय एवं न्यूटन वलय की सहायता से प्रकाश की तरंगदैर्ध्य तथा पारदर्शी द्रव का अपवर्तनांक ज्ञात करना, हैडिन्जर व फीजो फिजे। माइकेल्सन व्यतिकरणमापी : तरंगदैर्ध्य का मापन, दो निकटवर्ती स्पेक्ट्मी रेखाओं की तरंगदैर्ध्य का अन्तर ज्ञात करना तथा पतली प्लेट की मोटाई ज्ञात करना। फेब्री-पैरों व्यतिकरणमापी :तीव्रता वितरण, तीक्ष्णता गुणांक एवं अर्द्ध चौड़ाई, तरंगदैर्ध्य का मापन एवं दो निकटवर्ती स्पेक्ट्मी रेखाओं की तरंगदैर्ध्य के अन्तर का मापन।

Interference notes in Hindi

• Diffraction

Fraunhofer diffraction at single slit, intensity distribution and width of central maxima, and determination of slit size, two slit diffraction and its intensity distribution with missing orders. Diffraction due to N slits with intensity distributions. Plane transmission grating its formation and intensity distribution, Dispersive power of grating, Angular width of principal maximum, Absent Spectra, Rayleigh’s criterion, resolving power of plane transmission grating. Fresnel class of diffraction, half period zones, zone plate, diffraction due to circular obstacle and aperture, cylindrical wavefront and its effect at an external point, Diffraction at straight edge, thin and thick wire, rectangular slit. 

DIFFRACTION NOTES IN ENGLISH

विवर्तन :

एकल रेखाछिद्र से फ्रानहोफर विवर्तन-तीव्रता वितरण, केन्द्रीय उच्चिश्ठ की चौड़ाई तथा रेखा छिद्र आकार का मापन, द्वि स्लिट से विवर्तन तथा इसका तीव्रता वितरण-अनुपस्थित कोटियों के साथ, छ. स्लिटों द्वारा विवर्तन व तीव्रता वितरण, समतल पारगमन ग्रेटिंग, इसका निर्माण एवं तीव्रता वितरण। फेनल वर्ग का विवर्तन, अर्द्धावर्ती कटिबन्ध, जोन पट्टिका, वृत्ताकार रुकावट व वृत्ताकार छिद्र से विवर्तन, बेलनाकार तरंगाग्र तथा इसका किसी दूरस्थ बिन्दु पर प्रभाव, सीधी कोर, पतले तार, मोटे तार व आयताकार रेखाछिद्र के द्वारा विवर्तन। रैले की कसौटी, सममतल पारगमन ग्रेटिंग की विभेदन क्षमताएं।

•  Polarization 

Polarization states of electromagnetic waves, Plane, Circularly and Elliptically Polarised Light, quarter and half wave plates, methods of production & detection of polarized light, Huygen’s theory of double refraction using Fresnal’s ellipsoidal surface, Crystal Optics, Optical activity, Specific rotation, Fresnel’s law of optical rotation, Biquartz and Laurent’s half shade polarimeters, Reflection and refraction of plane EMW at plane dielectric surface, boundary conditions, Fresnel’s relations.

POLARISATION NOTES IN ENGLISH

ध्रुवण :

विद्युत चुम्बकीय तरंगों की ध्रुवण अवस्थाएं, किसी परावैद्युत के सममतल पृष्ठ से समतल विद्युत चुम्बकीय तरंग का परावर्तन तथा अपवर्तन, परिसीमा प्रतिबन्ध, फेनल सम्बधों की व्युत्पत्ति। हाइगेन सिद्धान्त, फ्रेनल के दीर्घवृतजों की सहायता से द्वि-अपवर्तन (गणितीय विवेचन नही), समतल, वृत्तीय एवं दीर्घवृत्तीय ध्रुवीय प्रकाश का उत्पादन एवं विश्लेषण, चतुर्थांष तरंग एवं अर्द्ध तरंग पट्टिकायें। प्रकाशिक सक्रियता, विशिष्ट घूर्णन, द्विक्वार्टज एवं अर्ध छाया ध्रुवणमापी।

•  Lasers and Holography 

Stimulated and spontaneous emission, stimulated absorption, Einstein’s A and B coefficients, population inversion, conditions for laser action, metastable states, Types of lasers, construction,working and energy level schemes of He-Ne and Ruby laser, Applications of Lasers, Basic concepts of holography, construction of a hologram and reconstruction of the image, important features of hologram and uses of holography

LASER AND HOLOGRAPHY NOTES IN ENGLISH

लेसर एवं होलोग्राफी :

सामान्य स्रोत व लेसर स्रोत के मध्य अन्तर, स्वतः एवं उद्दीप्त उत्सर्जन, उद्दीप्त अवशोषण, आइन्सटाईन के A and B गुणांक, जनसंख्या व्युत्क्रमण, लेसर किया के लिए शर्त, मितस्थायी अवस्था, पम्पन, लेसर के प्रकार। हीलियम नियोन लेसर व रूबी लेसर का आधारभूत सिद्धान्त, कार्यप्रणाली व उर्जा स्तर।

लेसर के गुण व उपयोग। होलोग्राफी की मूल अवधारणा, होलोग्राम का निर्माण व प्रतिबिम्ब का पुननिर्माण, होलोग्राम के मुख्य लक्षण ;मिजनतमेद्ध व होलोग्राफी के उपयोग।

Laser and holography notes in hindi