ઇલેક્ટ્રોનના આંતરિક સ્પિન કોણીય વેગમાન $S$ અને કક્ષીય કોણીય વેગમાન $L$ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય મોમેન્ટ સદિશો $\mu_{s}$ અને $\mu_{l}$ ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત દ્વારા (અને પ્રાયોગિક રીતે ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે ચકાસાયેલ) નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે: $\mu_{s} = -(e/m)S$ અને $\mu_{l} = -(e/2m)L$. આમાંથી કયો સંબંધ શાસ્ત્રીય (classical) પરિણામ સાથે સુસંગત છે? શાસ્ત્રીય પરિણામનું તારણ સમજાવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(B) સંબંધ $\vec{\mu}_{l} = -(e/2m)\vec{L}$ એ શાસ્ત્રીય પરિણામ સાથે સુસંગત છે.
તારણ:
ધારો કે $m$ દળ અને $-e$ વિદ્યુતભાર ધરાવતો ઇલેક્ટ્રોન $r$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં $v$ ઝડપથી $T$ સમયગાળામાં ગતિ કરે છે.
કક્ષીય ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu_{l} = iA$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $i = -e/T$ એ પ્રવાહ છે અને $A = \pi r^2$ એ કક્ષાનું ક્ષેત્રફળ છે.
તેથી,$\mu_{l} = (-e/T)(\pi r^2)$.
કક્ષીય કોણીય વેગમાન $L = mvr$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. કારણ કે $v = 2\pi r/T$,તેથી $L = m(2\pi r/T)r = 2\pi mr^2/T$.
ગુણોત્તર લેતા,$\mu_{l}/L = [(-e/T)(\pi r^2)] / [2\pi mr^2/T] = -e/2m$.
તેથી,$\vec{\mu}_{l} = -(e/2m)\vec{L}$.
આ દર્શાવે છે કે $\vec{\mu}_{l}$ અને $\vec{L}$ પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાં (antiparallel) છે. સ્પિન માટેનો સંબંધ $\mu_{s} = -(e/m)S$ એ સંપૂર્ણપણે ક્વોન્ટમ મિકેનિકલ છે અને તેની કોઈ શાસ્ત્રીય સમાનતા નથી.

Explore More

Similar Questions

પ્રવાહધારિત લૂપને કારણે તેની અક્ષ પરના બિંદુએ ચુંબકીય ડાયપોલ તરીકે ઉદ્ભવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રનું સૂત્ર લખો અને તેની સરખામણી ઇલેક્ટ્રિક ડાયપોલના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના સૂત્ર સાથે કરો.

હાઇડ્રોજન પરમાણુમાં,ઇલેક્ટ્રોન $5 \times 10^{-11} \ m$ ત્રિજ્યાની કક્ષામાં ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરે છે. તેનો આવર્તકાળ $1.5 \times 10^{-16} \ s$ છે. ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ સાથે સંકળાયેલ પ્રવાહ $........$ છે (ઇલેક્ટ્રોનનો વીજભાર $1.6 \times 10^{-19} \ C$ છે).

એક કોઈલ જેમાં ભારે વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે અને ઘણા બધા આંટા છે,તેને $N-S$ શિરોલંબ સમતલમાં રાખવામાં આવી છે અને તેમાં વિદ્યુતપ્રવાહ ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં વહે છે. તેના કેન્દ્રમાં રહેલી નાની ચુંબકીય સોયનો ઉત્તર ધ્રુવ કઈ દિશામાં હશે?

સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લટકાવેલા પ્રવાહધારિત લૂપ પર લાગતા ટોર્ક માટેનું સૂત્ર મેળવો.

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $xyz$ સમતલમાં મૂકાયેલ લંબચોરસ લૂપમાં વિદ્યુતપ્રવાહ $i$ વહે છે. લૂપની ચુંબકીય મોમેન્ટ શોધો.

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