હાઇડ્રોજન પરમાણુની ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઉર્જા $-13.6 \text{ eV}$ છે. આ અવસ્થામાં ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિતિ ઉર્જા કેટલી હશે ($\text{ eV}$ માં)?

હાઇડ્રોજન પરમાણુમાં,ઇલેક્ટ્રોન ધરાસ્થિતિમાંથી ઉચ્ચ ઊર્જા અવસ્થામાં ઉત્તેજિત થાય છે અને તેનો કક્ષીય વેગ તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના $\frac{1}{3}$ ગણો થઈ જાય છે. ધરાસ્થિતિમાં કક્ષાની ત્રિજ્યા $R$ છે. તો તે ઉચ્ચ ઊર્જા અવસ્થામાં કક્ષાની ત્રિજ્યા કેટલી હશે ($R$ માં)?

દ્રવ્ય માત્ર $5$ તત્વોનું બનેલું છે તે દૃષ્ટિકોણને સમાવવા માટે,એક વૈજ્ઞાનિકે નીચે મુજબની પૂર્વધારણા રજૂ કરી: પરમાણુઓ મહત્તમ મુખ્ય ક્વોન્ટમ નંબર $n_{\max}$ ધરાવી શકે છે અને તેનાથી વધુ નહીં. તો,નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું હોવું જોઈએ?

$H$-પરમાણુ માટે બોહર મોડેલ સ્થિર વિદ્યુતશાસ્ત્રના કુલંબના નિયમ પર આધારિત છે. કુલંબનો નિયમ $\mathring{A}$ ના ક્રમની ખૂબ જ ટૂંકી અંતર માટે સીધી રીતે ચકાસાયેલ નથી. ધારો કે બે વિરુદ્ધ વીજભારો $+q_1$ અને $-q_2$ વચ્ચેનો કુલંબનો નિયમ $r \ge R_0$ માટે $|\vec{F}| = \frac{q_1 q_2}{4\pi \epsilon_0} \left( \frac{1}{r^2} \right)$ અને $r < R_0$ માટે $|\vec{F}| = \frac{q_1 q_2}{4\pi \epsilon_0} \left( \frac{1}{R_0^{2-\epsilon} r^{\epsilon}} \right)$ તરીકે સુધારેલ છે. જો $\epsilon = 0.1$ અને $R_0 = 1 \,\mathring{A}$ હોય,તો $H$-પરમાણુની ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઉર્જાની ગણતરી કરો.

હાઇડ્રોજન પરમાણુની ધરા અવસ્થામાં રહેલો એક ઇલેક્ટ્રોન $R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોનનો કક્ષીય ચુંબકીય મોમેન્ટ કેટલો હશે? ($m =$ ઇલેક્ટ્રોનનું દળ,$h =$ પ્લાન્કનો અચળાંક,$e =$ ઇલેક્ટ્રોનિક વિદ્યુતભાર)

હાઇડ્રોજન પરમાણુની પ્રથમ ઉત્તેજિત અવસ્થામાં, તેના ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા $-3.4 \text{ eV}$ છે. આ કિસ્સામાં ઇલેક્ટ્રોનનું હાઇડ્રોજન ન્યુક્લિયસથી ત્રિજ્યાવર્તી અંતર આશરે કેટલું હશે? ($1 \text{ eV} = 1.6 \times 10^{-19} \text{ J}$, $e = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$ અને $\frac{1}{4\pi\epsilon_0} = 9 \times 10^9 \text{ N m}^2/\text{C}^2$ લો)