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रदरफोर्ड के मॉडल को परमाणु के स्थायित्व की व्याख्या में कठिनाई क्यों हुई?
NCERT इसे एक प्रमुख कठिनाई के रूप में रेखांकित करता है: 'यह पूर्वानुमान करता है कि परमाणु अस्थायी हैं क्योंकि नाभिक के चारों ओर परिक्रमा करते त्वरित इलेक्ट्रॉनों को सर्पिल पथ पर नाभिक में गिर जाना चाहिए। यह द्रव्य के स्थायित्व का विरोधाभास है।'
निम्नलिखित में से किस सिद्धांत/संकल्पना की बोर मॉडल ने उपेक्षा की, जिससे उसकी मूलभूत सीमाएँ उत्पन्न हुईं?
संदर्भ कहता है: 'हाइज़ेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत के अनुसार यह संभव नहीं है। अतः हाइड्रोजन परमाणु का बोर मॉडल न केवल इलेक्ट्रॉन के द्वैत व्यवहार की उपेक्षा करता है बल्कि हाइज़ेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत का भी खंडन करता है।'
बोर मॉडल बाह्य क्षेत्रों की उपस्थिति में परमाणुओं के व्यवहार को समझाने में असमर्थ रहा। निम्नलिखित में से कौन-सा प्रभाव इस सीमा को सीधे प्रदर्शित करता है?
संदर्भ उल्लेख करता है: 'यह चुंबकीय क्षेत्र (ज़ीमान प्रभाव) या विद्युत क्षेत्र (स्टार्क प्रभाव) की उपस्थिति में स्पेक्ट्रमी रेखाओं के विपाटन को समझाने में भी असमर्थ था।'
न्यूटन के नियमों पर आधारित चिरसम्मत यांत्रिकी सूक्ष्म वस्तुओं पर लागू करने पर विफल हो जाती है, क्योंकि यह इसकी उपेक्षा करती है:
संदर्भ कहता है: 'तथापि यह इलेक्ट्रॉन, परमाणु, अणु आदि जैसी सूक्ष्म वस्तुओं पर लागू करने पर विफल हो जाती है। यह मुख्यतः इस तथ्य के कारण है कि चिरसम्मत यांत्रिकी द्रव्य के द्वैत व्यवहार की संकल्पना, विशेषकर उप-परमाण्विक कणों के लिए, और अनिश्चितता सिद्धांत की उपेक्षा करती है।'
क्वांटम यांत्रिकी का आगमन महत्वपूर्ण था क्योंकि इसने परमाणु संरचना का अधिक सटीक वर्णन देने के लिए निम्नलिखित में से किन विचारों को समाहित किया?
संदर्भ कहता है: 'वास्तव में परमाणु की संरचना की ऐसी अंतर्दृष्टि की आवश्यकता थी जो द्रव्य की तरंग-कण द्वैतता की व्याख्या कर सके और हाइज़ेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत के अनुरूप हो। यह क्वांटम यांत्रिकी के आगमन के साथ आई।'
दिए गए पाठ के अनुसार, बोर मॉडल में इलेक्ट्रॉन के वर्णन का कौन-सा विशिष्ट लक्षण हाइज़ेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत से असंगत है?
संदर्भ टिप्पणी करता है: 'कक्षा एक स्पष्ट रूप से परिभाषित पथ है और यह पथ केवल तभी पूर्णतः परिभाषित किया जा सकता है जब इलेक्ट्रॉन की सटीक स्थिति और सटीक वेग दोनों एक ही समय पर ज्ञात हों। हाइज़ेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत के अनुसार यह संभव नहीं है।'
बोर मॉडल केवल 'हाइड्रोजन-सदृश' परमाणुओं पर लागू होता है। इस संदर्भ में हाइड्रोजन-सदृश परमाणु को परिभाषित करने वाला मुख्य लक्षण क्या है?
संदर्भ इसे परिभाषित करता है: '*हाइड्रोजन-सदृश परमाणु वे परमाणु हैं जिनमें +Ze धनावेश वाला नाभिक और एक अकेला इलेक्ट्रॉन होता है, जहाँ Z प्रोटॉन संख्या है। उदाहरण हैं हाइड्रोजन परमाणु, एकल आयनित हीलियम, द्विआयनित लीथियम, इत्यादि। इन परमाणुओं में अधिक जटिल इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन अन्योन्यक्रियाएँ अस्तित्व में नहीं होतीं।'
निम्नलिखित में से कौन-सा सूक्ष्म वस्तुओं पर लागू करने पर चिरसम्मत यांत्रिकी की विफलता के लिए पाठ में उल्लिखित कारण नहीं है?
पाठ कहता है: 'न्यूटन के गति नियमों पर आधारित चिरसम्मत यांत्रिकी सभी स्थूल वस्तुओं की गति का सफलतापूर्वक वर्णन करती है... तथापि यह सूक्ष्म वस्तुओं पर लागू करने पर विफल हो जाती है... यह मुख्यतः इस तथ्य के कारण है कि चिरसम्मत यांत्रिकी द्रव्य के द्वैत व्यवहार की संकल्पना, विशेषकर उप-परमाण्विक कणों के लिए, और अनिश्चितता सिद्धांत की उपेक्षा करती है।' विकल्प 3 गलत है क्योंकि चिरसम्मत यांत्रिकी स्थूल वस्तुओं का सफलतापूर्वक वर्णन करती है।
बोर मॉडल को जटिल परमाणुओं के लिए सामान्यीकृत न कर पाने का प्राथमिक कारण क्या था?
पाठ कहता है: 'इसका कारण शीघ्र ही खोज लिया गया। बोर मॉडल में, इलेक्ट्रॉन को नाभिक के चारों ओर सुपरिभाषित वृत्तीय कक्षा में गतिमान आवेशित कण माना जाता है। बोर के सिद्धांत में इलेक्ट्रॉन के तरंग स्वरूप की उपेक्षा की गई है।'
बोर की कक्षाओं के स्थान पर आधुनिक क्वांटम यांत्रिक मॉडल में, इलेक्ट्रॉन के मिलने की सबसे अधिक संभावना कहाँ होती है?
पाठ कहता है: 'हाइड्रोजन परमाणु के बोर मॉडल का कक्षीय चित्र अनिश्चितता सिद्धांत से असंगत था। इसे आधुनिक क्वांटम यांत्रिकी ने प्रतिस्थापित किया जिसमें बोर की कक्षाएँ वे क्षेत्र हैं जहाँ इलेक्ट्रॉन के मिलने की प्रायिकता अधिक होती है।'
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