PYQ NEET- ആണ്ടുകളും ന്യൂക്ലിയസും L-1

ചോദ്യം: ഹൈഡ്രജന്‍ ആണ്ടിന്റെ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥയിലെ ഊർജ്ജം $-13.6 \mathrm{eV}$. അതിന്റെ രണ്ടാം ഉത്തേജന അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജന്‍ ആണ്ട ഐയോണൈസ് ചെയ്യാനുള്ള ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം എന്നതായിരിക്കും :#

A) $13.6 \mathrm{eV}$

B) $6.8 \mathrm{eV}$

C) $1.51 \mathrm{eV}$

D) $3.4 \mathrm{eV}$

ഉത്തരം: (C) $1.51 \mathrm{eV}$#

പരിഹാരം:#

ഹൈഡ്രജന്‍ ആണ്ടിന്റെ ഊർജ്ജ സ്ഥാനങ്ങൾ നൽകുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാം : $$ E_n=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{n^2} $$
ഇവിടെ, $E_n$ ആണ് $n$-ാം ഊർജ്ജ സ്ഥാനത്തിന്റെ ഊർജ്ജം.
ഹൈഡ്രജന്‍ ആണ്ടിന്റെ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥ $(n=1)$ ആണ്, അതിൽ ഊർജ്ജം $-13.6 \mathrm{eV}$ ആയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ അതിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോൺ പൂർണ്ണമായും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം $+13.6 \mathrm{eV}$ ആയിരിക്കും, ഏകോപനം എന്നത് ഇലക്ട്രോൺ പൂർണ്ണമായും ശൂന്യ ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയാണെന്ന് കാരണം.

ഹൈഡ്രജന്‍ ആണ്ടിന്റെ രണ്ടാം ഉത്തേജന അവസ്ഥ ആണ് $n=3$ (കാരണം $n=1$ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥയാണ്, $n=2$ ആദ്യ ഉത്തേജന അവസ്ഥയാണ്). അതിനാൽ, രണ്ടാം ഉത്തേജന അവസ്ഥയിലെ ഊർജ്ജം ഇതാണ് : $$ E_3=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{3^2}=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{9}=-1.51 \mathrm{eV} $$

ഏകോപനം എന്നത് ഇലക്ട്രോൺ അതിന്റെ നിലവിലെ ഊർജ്ജ സ്ഥാനത്തിൽ നിന്ന് ശൂന്യ ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയാണെന്ന് കാരണം, അതിനാൽ ആണ്ട അതിന്റെ രണ്ടാം ഉത്തേജന അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഐയോണൈസ് ചെയ്യാനുള്ള ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം അതിന്റെ നിലവിലെ ഊർജ്ജ സ്ഥാനത്തിന്റെ പൂർണ്ണമായ മൂല്യം ആയിരിക്കും. അതിനാൽ, ഹൈഡ്രജന്‍ ആണ്ട അതിന്റെ രണ്ടാം ഉത്തേജന അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഐയോണൈസ് ചെയ്യാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം $+1.51 \mathrm{eV}$ ആയിരിക്കും.

അതിനാൽ, ശരിയായ ഉത്തരം ഓപ്ഷൻ C : $1.51 \mathrm{eV}$.