સ્થિર વિદ્યુતશાસ્ત્રમાં ઈલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન વચ્ચેના બળ માટે વ્યસ્ત વર્ગનો નિયમ $|\vec F| = \frac{{{e^2}}}{{4\pi { \in _0}{r^2}}}$ છે. $|\vec F|$ ની $\frac{1}{r^2}$ પરની નિર્ભરતાને ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંતમાં પ્રકાશના કણ (ફોટોન) દળરહિત હોવાને કારણે સમજાવી શકાય છે. જો ફોટોનનું દળ $m_p$ હોત,તો બળ $|\vec F| = \frac{{{e^2}}}{{4\pi { \in _0}}}\left( {\frac{1}{{{r^2}}} + \frac{\lambda }{r}} \right)\left( {{e^{ - \lambda r}}} \right)$ માં બદલાઈ જાત,જ્યાં $\lambda = \frac{{{m_p}c}}{\hbar }$ અને $\hbar = \frac{h}{{2\pi }}$. જો $m_p$ એ ઈલેક્ટ્રોનના દળ કરતા $10^{-6}$ ગણું હોય,તો $H$-પરમાણુની ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઉર્જામાં થતો ફેરફાર અંદાજો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) આપેલ છે કે $\lambda = \frac{m_p c}{\hbar} = \frac{2 \pi m_p c}{h}$. $m_p = 10^{-6} m_e$ લેતા,$\lambda = \frac{2 \pi (10^{-6} \times 9.1 \times 10^{-31} \text{ kg}) (3 \times 10^8 \text{ m/s})}{6.63 \times 10^{-34} \text{ J s}} \approx 2.58 \times 10^6 \text{ m}^{-1}$.
બોહર ત્રિજ્યા $r_B \approx 5.3 \times 10^{-11} \text{ m}$ હોવાથી,$\lambda r_B \approx 1.37 \times 10^{-4} \ll 1$ મળે છે.
સુધારેલ સ્થિતિમાન $U(r) = -\frac{e^2}{4\pi \epsilon_0} \frac{e^{-\lambda r}}{r}$ નો ઉપયોગ કરીને,નાની $\lambda r$ માટે ઘાતાંકીય પદનું વિસ્તરણ કરતા: $U(r) \approx -\frac{e^2}{4\pi \epsilon_0} \frac{1-\lambda r}{r} = -\frac{e^2}{4\pi \epsilon_0} (\frac{1}{r} - \lambda)$.
સ્થિતિ ઉર્જામાં થતો ફેરફાર $\Delta U = U_{modified} - U_{coulomb} = \frac{e^2}{4\pi \epsilon_0} \lambda$ થાય.
$\frac{e^2}{4\pi \epsilon_0} = k e^2 \approx 1.44 \text{ eV nm} = 1.44 \times 10^{-9} \text{ eV m}$ મૂકતા,ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta E \approx \Delta U = (1.44 \times 10^{-9} \text{ eV m}) (2.58 \times 10^6 \text{ m}^{-1}) \approx 3.7 \times 10^{-3} \text{ eV}$ મળે છે.

Explore More

Similar Questions

હાઇડ્રોજન $(H)$,ડ્યુટેરિયમ $(D)$,સિંગલી આયોનાઇઝ્ડ હિલિયમ $(He^+)$ અને ડબલી આયોનાઇઝ્ડ લિથિયમ $(Li^{2+})$ બધાના ન્યુક્લિયસની આસપાસ એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. $n = 2$ થી $n = 1$ સંક્રમણ ધ્યાનમાં લો. ઉત્સર્જિત વિકિરણોની તરંગલંબાઇ અનુક્રમે $\lambda_1, \lambda_2, \lambda_3$ અને $\lambda_4$ છે. તો આશરે:

Difficult
View Solution

એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ તેની અવસ્થા $n=3$ થી $n=2$ માં બદલે છે. રિકોઇલને કારણે,ઉત્સર્જિત પ્રકાશની તરંગલંબાઇમાં થતો ટકાવારી ફેરફાર આશરે $1 \times 10^{-n}$ છે. $n$ નું મૂલ્ય . . . . . . છે. [આપેલ છે: $Rhc=13.6 \text{ eV}, hc=1242 \text{ eV nm}, h=6.6 \times 10^{-34} \text{ J s}$,હાઇડ્રોજન પરમાણુનું દળ $=1.67 \times 10^{-27} \text{ kg}$]

બે ઇલેક્ટ્રોન બે હાઇડ્રોજન જેવા પરમાણુઓની કક્ષામાં અનુક્રમે $3 \times 10^5 \ m/s$ અને $2.5 \times 10^5 \ m/s$ ની ઝડપે ગતિ કરી રહ્યા છે. જો આ કક્ષાઓની ત્રિજ્યા લગભગ સમાન હોય, તો ઉર્જા અવસ્થાઓનો શક્ય ક્રમ અનુક્રમે . . . . . . છે.

$2\pi r$ પરિઘ ધરાવતી બોહરની પ્રથમ કક્ષામાં ભ્રમણ કરતા ઈલેક્ટ્રોનની દ-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ ............ છે.

હાઇડ્રોજન પરમાણુમાં $r$ ત્રિજ્યાની કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જા કોના સમપ્રમાણમાં હોય છે? ($e$ = ઇલેક્ટ્રોનિક ચાર્જ)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo