পিওয়াইকিউ নীট- পরমাণু ও নিউক্লিয়াস এল-১

প্রশ্ন: হাইড্রোজেন পরমাণুর ভূমি অবস্থার শক্তি হল $-13.6 \mathrm{eV}$। এর দ্বিতীয় উত্তেজিত অবস্থা থেকে হাইড্রোজেন পরমাণুকে আয়নিত করতে প্রয়োজনীয় শক্তি হবে:#

A) $13.6 \mathrm{eV}$

B) $6.8 \mathrm{eV}$

C) $1.51 \mathrm{eV}$

D) $3.4 \mathrm{eV}$

উত্তর: (C) $1.51 \mathrm{eV}$#

সমাধান:#

হাইড্রোজেন পরমাণুর শক্তিস্তরগুলি নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা দেওয়া হয়: $$ E_n=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{n^2} $$ যেখানে $E_n$ হল $n$-তম শক্তিস্তরের শক্তি। হাইড্রোজেনের ভূমি অবস্থা $(n=1)$-এর শক্তি হল $-13.6 \mathrm{eV}$, যেমনটি উল্লেখ করা হয়েছে, যার অর্থ এই অবস্থা থেকে এটি সম্পূর্ণরূপে আয়নিত করতে (ইলেকট্রনকে সম্পূর্ণ সরাতে) $+13.6 \mathrm{eV}$ প্রয়োজন হবে, যেহেতু আয়নীকরণের অর্থ হল ইলেকট্রনকে শূন্য শক্তির অবস্থায় নিয়ে যাওয়া।

হাইড্রোজেনের দ্বিতীয় উত্তেজিত অবস্থা হল যখন $n=3$ (যেহেতু $n=1$ হল ভূমি অবস্থা এবং $n=2$ হল প্রথম উত্তেজিত অবস্থা)। সুতরাং, দ্বিতীয় উত্তেজিত অবস্থার শক্তি হল: $$ E_3=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{3^2}=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{9}=-1.51 \mathrm{eV} $$

যেহেতু আয়নীকরণের অর্থ হল ইলেকট্রনকে তার বর্তমান শক্তিস্তর থেকে 0 শক্তিতে নিয়ে যাওয়া, তাই এই অবস্থা থেকে পরমাণুকে আয়নিত করতে প্রয়োজনীয় শক্তি হল তার বর্তমান শক্তি অবস্থার পরম মান। সুতরাং, দ্বিতীয় উত্তেজিত অবস্থা থেকে একটি হাইড্রোজেন পরমাণুকে আয়নিত করতে $+1.51 \mathrm{eV}$ প্রয়োজন হবে।

সুতরাং, সঠিক উত্তর হল অপশন C: $1.51 \mathrm{eV}$।