পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • পরমাণুর মডেল এবং নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান • Sylhet Board • সিলেট বোর্ড ২০১৬

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রথম কক্ষের ব্যাসার্ধ ও শক্তি যথাক্রমে 0.53A˚0.53 \text{\AA} এবং −13.6eV-13.6 \mathrm{eV} । 2.46×1015 Hz2.46 \times 10^{15} \mathrm{~Hz} কম্পাঙ্কের ফোটন দ্বারা উক্ত পরমাণুর প্রথম কক্ষের ইলেকট্রনকে আঘাত করা হলো। প্লাংকের ধ্রুবক h=6.63×10−34 J s\mathrm{h}=6.63 \times 10^{-34} \mathrm{~J} \mathrm{~s} ।

  1. ক)

    অর্ধায়ু কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    X-ray চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা বিক্ষিপ্ত হয় না- ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের পরমাণুর তৃতীয় কক্ষপথের ব্যাসার্ধ নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    আঘাতপ্রাপ্ত ইলেকট্রনটির কী পরিণতি হয়েছিল গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে মতামত দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    যে সময়ে কোনো তেজস্ক্রিয় পদার্থের মোট পরমাণুর ঠিক অর্ধেক পরিমাণ ভেঙে বা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে রূপান্তরিত হয়, তাকে ঐ পদার্থের অর্ধায়ু বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    X-রশ্মি হলো উচ্চ কম্পাঙ্ক ও ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তাড়িতচৌম্বকীয় বিকিরণ। এটি কোনো আধানযুক্ত কণার প্রবাহ নয়, বরং নিস্তড়িৎ ফোটন কণা দ্বারা গঠিত। কোনো কণা বা রশ্মি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা বিক্ষিপ্ত হতে হলে তার ওপর লরেঞ্জ বল (F=q(v×B)F = q(v \times B)) ক্রিয়াশীল হতে হয়, যার জন্য চার্জের উপস্থিতি অপরিহার্য। যেহেতু X-রশ্মির কোনো চার্জ নেই (q=0q = 0), তাই চৌম্বক ক্ষেত্র এর ওপর কোনো বল প্রয়োগ করতে পারে না। ফলে X-রশ্মি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা বিক্ষিপ্ত হয় না।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রথম কক্ষের ব্যাসার্ধ, r1=0.53 A˚=0.53×10−10 mr_1 = 0.53\text{ \AA} = 0.53 \times 10^{-10}\text{ m}
    কক্ষপথের সংখ্যা, n=3n = 3

    বোর মডেল অনুসারে, nn-তম কক্ষপথের ব্যাসার্ধ,
    rn=n2r1r_n = n^2 r_1
    ∴r3=32×0.53 A˚=9×0.53 A˚=4.77 A˚\therefore r_3 = 3^2 \times 0.53\text{ \AA} = 9 \times 0.53\text{ \AA} = 4.77\text{ \AA}
    =4.77×10−10 m= 4.77 \times 10^{-10}\text{ m}

    অতএব, উদ্দীপকের পরমাণুর তৃতীয় কক্ষপথের ব্যাসার্ধ 4.77 A˚4.77\text{ \AA} বা 4.77×10−10 m4.77 \times 10^{-10}\text{ m}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    প্রথম কক্ষের ইলেকট্রনের শক্তি, E1=−13.6 eVE_1 = -13.6\text{ eV}

    আপতিত ফোটনের কম্পাঙ্ক, ν=2.46×1015 Hz\nu = 2.46 \times 10^{15}\text{ Hz}
    প্লাংকের ধ্রুবক, h=6.63×10−34 J sh = 6.63 \times 10^{-34}\text{ J s}

    আপতিত ফোটনের শক্তি:
    E=hν=6.63×10−34×2.46×1015 J=1.631×10−18 JE = h\nu = 6.63 \times 10^{-34} \times 2.46 \times 10^{15}\text{ J} = 1.631 \times 10^{-18}\text{ J}

    ইলেকট্রন-ভোল্ট (eV\text{eV}) এককে ফোটনের শক্তি:
    E=1.631×10−181.6×10−19 eV≈10.194 eV≈10.2 eVE = \frac{1.631 \times 10^{-18}}{1.6 \times 10^{-19}}\text{ eV} \approx 10.194\text{ eV} \approx 10.2\text{ eV}

    ইলেকট্রনটি এই শক্তি শোষণ করলে তার শক্তি হবে:
    E′=E1+E=−13.6 eV+10.2 eV=−3.4 eVE' = E_1 + E = -13.6\text{ eV} + 10.2\text{ eV} = -3.4\text{ eV}

    আমরা জানি, হাইড্রোজেন পরমাণুর দ্বিতীয় কক্ষের শক্তি:
    E2=E122=−13.64 eV=−3.4 eVE_2 = \frac{E_1}{2^2} = \frac{-13.6}{4}\text{ eV} = -3.4\text{ eV}

    যেহেতু আপতিত ফোটনের শক্তি প্রথম ও দ্বিতীয় কক্ষের শক্তি পার্থক্যের সমান (E2−E1=−3.4−(−13.6)=10.2 eVE_2 - E_1 = -3.4 - (-13.6) = 10.2\text{ eV}), তাই প্রথম কক্ষের ইলেকট্রনটি ফোটনটিকে সম্পূর্ণরূপে শোষণ করে প্রথম কক্ষপথ (n=1n=1) থেকে দ্বিতীয় কক্ষপথে (n=2n=2) লাফিয়ে গিয়ে উত্তেজিত অবস্থায় পৌঁছাবে। পরমাণুটি আয়নিত বা মুক্ত হবে না।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন