मान लीजिए कि एक इलेक्ट्रॉन $1 \, nm$ चौड़े क्षेत्र में सीमित है,तो हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत का उपयोग करके संवेग में अनिश्चितता ज्ञात कीजिए। आप स्थिति में अनिश्चितता $\Delta x = 1 \, nm$ मान सकते हैं। $\Delta p = p$ मानते हुए,इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा इलेक्ट्रॉन वोल्ट $(eV)$ में ज्ञात कीजिए।

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(N/A) हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत के अनुसार,$(\Delta x)(\Delta p) \approx \frac{h}{4\pi}$.
सीमित कण के लिए $(\Delta x)(\Delta p) \approx \frac{h}{2\pi}$ संबंध का उपयोग करने पर:
$\Delta p = \frac{h}{2\pi \Delta x} = \frac{6.626 \times 10^{-34}}{2 \times 3.1416 \times 10^{-9}} \approx 1.055 \times 10^{-25} \, kg \cdot m/s$.
दिया गया है कि $\Delta p = p$,इसलिए संवेग $p = 1.055 \times 10^{-25} \, kg \cdot m/s$.
गतिज ऊर्जा $E = \frac{p^2}{2m}$ द्वारा दी जाती है।
$E = \frac{(1.055 \times 10^{-25})^2}{2 \times 9.11 \times 10^{-31}} = \frac{1.113 \times 10^{-50}}{1.822 \times 10^{-30}} \approx 6.109 \times 10^{-21} \, J$.
$eV$ में बदलने के लिए,$1.602 \times 10^{-19} \, J/eV$ से विभाजित करने पर:
$E = \frac{6.109 \times 10^{-21}}{1.602 \times 10^{-19}} \approx 0.0381 \, eV$.

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इलेक्ट्रॉन की तरंग प्रकृति यह दर्शाती है कि वे विवर्तन प्रभाव उत्पन्न करेंगे। डेविसन और जर्मर ने क्रिस्टल से इलेक्ट्रॉनों का विवर्तन करके इसे प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किया। क्रिस्टल से विवर्तन का नियम,क्रिस्टल के परमाणुओं के तल से परावर्तित इलेक्ट्रॉन तरंगों के रचनात्मक व्यतिकरण से प्राप्त किया जाता है। $V$ विभव द्वारा त्वरित इलेक्ट्रॉन एक क्रिस्टल से विवर्तित होते हैं। यदि $d = 1 \ \mathring{A}$ और $i = 30^\circ$ है,तो $V$ का मान ........... $V$ होना चाहिए। $(h = 6.6 \times 10^{-34} \ J \cdot s, m_e = 9.1 \times 10^{-31} \ kg, e = 1.6 \times 10^{-19} \ C)$

$x-$ दिशा में यात्रा कर रहे इलेक्ट्रॉनों का एक समानांतर पुंज $d$ चौड़ाई की एक स्लिट पर गिरता है। यदि स्लिट से गुजरने के बाद,एक इलेक्ट्रॉन $y-$ दिशा में $P_y$ संवेग प्राप्त करता है,तो स्लिट से गुजरने वाले अधिकांश इलेक्ट्रॉनों के लिए ($h$ प्लांक नियतांक है):

इस प्रश्न में कथन-$1$ और कथन-$2$ दिए गए हैं। कथनों के बाद दिए गए चार विकल्पों में से,वह चुनें जो दोनों कथनों का सबसे अच्छा वर्णन करता है।
कथन-$1$: डेविसन-जर्मर प्रयोग ने इलेक्ट्रॉनों की तरंग प्रकृति को स्थापित किया।
कथन-$2$: यदि इलेक्ट्रॉनों में तरंग प्रकृति है,तो वे व्यतिकरण (interference) कर सकते हैं और विवर्तन (diffraction) दिखा सकते हैं।

इलेक्ट्रॉन की तरंग प्रकृति यह बताती है कि वे विवर्तन प्रभाव उत्पन्न करेंगे। डेविसन और जर्मर ने क्रिस्टल से इलेक्ट्रॉनों का विवर्तन करके इसे प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किया। क्रिस्टल से विवर्तन का नियम क्रिस्टल में परमाणुओं के तलों से परावर्तित इलेक्ट्रॉन तरंगों के रचनात्मक व्यतिकरण से प्राप्त होता है। जब इलेक्ट्रॉन क्रिस्टल तल पर अभिलंब के साथ $i$ कोण पर आपतित होते हैं और तलों के बीच की दूरी $d$ है,तो यदि एक तीक्ष्ण विवर्तन पीक प्राप्त होता है,तो इलेक्ट्रॉनों की डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य की गणना करने के लिए निम्नलिखित में से किस समीकरण का उपयोग किया जा सकता है?

एक सोडियम परमाणु 'सबसे निचले उत्तेजित स्तरों' के रूप में लेबल की गई अवस्थाओं में से एक में है। यह ग्राउंड स्टेट में वापस संक्रमण करने से पहले $10^{-8} \, s$ के औसत समय के लिए उस अवस्था में रहता है। उस उत्तेजित अवस्था की ऊर्जा में अनिश्चितता क्या है?

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