ଏକକ 1 କଠିନ ଅବସ୍ଥା (ପାଠ୍ୟଗତ ପ୍ରଶ୍ନ-୫)-ବିଲୋପିତ
ପାଠ୍ୟଗତ ପ୍ରଶ୍ନ
1.18 ଏକ କଠିନ ପଦାର୍ଥକୁ ତାପିତ କଲେ କେଉଁ ପ୍ରକାରର ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି ହୋଇପାରେ? ଏହା କେଉଁ ଭୌତିକ ଧର୍ମକୁ କିପରି ପ୍ରଭାବିତ କରେ?
ଉତ୍ତର ଏକ କଠିନ ପଦାର୍ଥକୁ ତାପିତ କଲେ, ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି ହୋଇପାରେ। ଯେତେବେଳେ କୌଣସି କଠିନ ସ୍ଫଟିକର କେତେକ ଜାଲି ସ୍ଥାନ ଖାଲି ରହେ, ସେତେବେଳେ ତାହାକୁ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ତ୍ରୁଟି କୁହାଯାଏ। ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ତ୍ରୁଟି କଠିନ ପଦାର୍ଥର ଘନତା ହ୍ରାସ କରିଥାଏ।Show Answer
ଉତ୍ତର (i) ZnS ଫ୍ରେନ୍କେଲ୍ ତ୍ରୁଟି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ। (ii) AgBr ଫ୍ରେନ୍କେଲ୍ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ଶୋଟ୍କି ତ୍ରୁଟି ଉଭୟ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ।Show Answer
ଉତ୍ତର ଯେତେବେଳେ ଏକ ଆୟନିକ କଠିନରେ ଉଚ୍ଚତର ସଂଯୋଜକତା ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ଧନାତ୍ମକ ଆୟନକୁ ଅଶୁଦ୍ଧି ଭାବରେ ମିଶାଯାଏ, ସ୍ଫଟିକକୁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉଦାସୀନ ରଖିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚତର ସଂଯୋଜକତା ବିଶିଷ୍ଟ ଧନାତ୍ମକ ଆୟନଟି ଏକାଧିକ ନିମ୍ନ ସଂଯୋଜକତା ବିଶିଷ୍ଟ ଧନାତ୍ମକ ଆୟନକୁ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ କରେ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, କେତେକ ସ୍ଥାନ ଖାଲି ରହିଯାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଯେତେବେଳେ $\mathrm{Sr}^{2+}$କୁ $\mathrm{NaCl}$ରେ ମିଶାଯାଏ, ପ୍ରତ୍ୟେକ $\mathrm{Sr}^{2+}$ ଆୟନ ଦୁଇଟି $\mathrm{Na}^{+}$ ଆୟନକୁ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ କରେ। କିନ୍ତୁ, ଗୋଟିଏ $\mathrm{Sr}^{2+}$ ଆୟନ ଗୋଟିଏ $\mathrm{Na}^{+}$ ଆୟନର ସ୍ଥାନ ଅଧିକାର କରେ ଏବଂ ଅନ୍ୟ ସ୍ଥାନଟି ଖାଲି ରହିଯାଏ। ତେଣୁ, ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ।Show Answer
ଉତ୍ତର ଋଣାତ୍ମକ ଆୟନ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଉପସ୍ଥିତି ଯୋଗୁଁ ରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ଏହି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ଦୃଶ୍ୟମାନ ବିକିରଣର ଶକ୍ତିକୁ ଶୋଷିନେଇ ଉତ୍ତେଜିତ ହୋଇଯାଆନ୍ତି। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଯେତେବେଳେ $\mathrm{NaCl}$ର ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକୁ ସୋଡ଼ିଅମ୍ ବାଷ୍ପ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ତାପିତ କରାଯାଏ, ସୋଡ଼ିଅମ୍ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ ସ୍ଫଟିକର ପୃଷ୍ଠଭାଗରେ ଜମା ହୁଅନ୍ତି ଏବଂ ସ୍ଫଟିକରୁ କ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଆୟନଗୁଡ଼ିକ ଜମା ହୋଇଥିବା $\mathrm{Na}$ ପରମାଣୁ ସହିତ $\mathrm{NaCl}$ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ପୃଷ୍ଠଭାଗକୁ ବିସରଣ କରନ୍ତି। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ପୃଷ୍ଠଭାଗରେ ଥିବା $\mathrm{Na}$ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ $\mathrm{Na}^{+}$ ଆୟନ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ହରାନ୍ତି ଏବଂ ମୁକ୍ତ ହୋଇଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ଖାଲି ଋଣାତ୍ମକ ଆୟନ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକୁ ଅଧିକାର କରିବା ପାଇଁ ସ୍ଫଟିକ ଭିତରକୁ ବିସରଣ କରନ୍ତି। ଏହି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ଦୃଶ୍ୟମାନ ଆଲୋକରୁ ଶକ୍ତି ଶୋଷିନେଇ ଉତ୍ତେଜିତ ହୋଇଯାଆନ୍ତି ଏବଂ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକୁ ହଳଦିଆ ରଙ୍ଗ ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତି।Show Answer
ଉତ୍ତର ଏକ n-ପ୍ରକାର ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ଅତିରିକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ର ଉପସ୍ଥିତି ଯୋଗୁଁ ପରିଚାଳନା କରେ। ତେଣୁ, ଏକ ଗୋଷ୍ଠୀ 14 ମୌଳିକକୁ ଗୋଷ୍ଠୀ 15 ର ଏକ ମୌଳିକ ସହ ମିଶାଇ $n$-ପ୍ରକାର ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକରେ ପରିଣତ କରାଯାଇପାରେ।Show Answer
Show Answer
ଉତ୍ତର
ଫେରୋଚୁମ୍ବକୀୟ ପଦାର୍ଥଗୁଡ଼ିକ ସ୍ଥାୟୀ ଚୁମ୍ବକ ପାଇଁ ଉତ୍ତମ ହେବେ।
କଠିନ ଅବସ୍ଥାରେ, ଫେରୋଚୁମ୍ବକୀୟ ପଦାର୍ଥର ଧାତୁ ଆୟନଗୁଡ଼ିକ ଛୋଟ ଛୋଟ ଅଞ୍ଚଳରେ ସମୂହୀଭୂତ ହୋଇଥାଆନ୍ତି। ଏହି ଅଞ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକୁ ଡୋମେନ୍ କୁହାଯାଏ ଏବଂ ପ୍ରତ୍ୟେକ ଡୋମେନ୍ ଏକ କ୍ଷୁଦ୍ର ଚୁମ୍ବକ ପରି କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ଏକ ଅଚୁମ୍ବକୀୟ ଫେରୋଚୁମ୍ବକୀୟ ପଦାର୍ଥରେ, ଡୋମେନ୍ଗୁଡ଼ିକ ଅବ୍ୟବସ୍ଥିତ ଭାବରେ ବିନ୍ୟାସିତ ହୋଇଥାଆନ୍ତି। ଫଳସ୍ୱରୂପ, ଡୋମେନ୍ଗୁଡ଼ିକର ଚୁମ୍ବକୀୟ ଆଘୂର୍ଣ୍ଣଗୁଡ଼ିକ ପରସ୍ପର ନଷ୍ଟ କରିଦିଅନ୍ତି। କିନ୍ତୁ, ଯେତେବେଳେ ପଦାର୍ଥଟିକୁ ଏକ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ରଖାଯାଏ, ସମସ୍ତ ଡୋମେନ୍ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ରର ଦିଗରେ ବିନ୍ୟାସିତ ହୋଇଯାଆନ୍ତି ଏବଂ ଏକ ପ୍ରବଳ ଚୁମ୍ବକୀୟ ପ୍ରଭାବ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ।
ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ର ଅପସାରିତ କରିଦେଲା ପରେ ମଧ୍ୟ ଡୋମେନ୍ଗୁଡ଼ିକର ବିନ୍ୟାସ ବଜାୟ ରହେ। ଏହିପରି ଭାବରେ, ଫେରୋଚୁମ୍ବକୀୟ ପଦାର୍ଥଟି ଏକ ସ୍ଥାୟୀ ଚୁମ୍ବକରେ ପରିଣତ ହୁଏ।