परमाणु संरचना और प्रकाश: अध्ययन गाइड

मुख्य विचार

परमाणु में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का छोटा नाभिक होता है, जिसके चारों ओर कोशों और कक्षकों में इलेक्ट्रॉन होते हैं। इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तरों के बीच जाते हैं तो प्रकाश उत्सर्जित या अवशोषित होता है।

• परमाणु क्रमांक Z प्रोटॉनों की संख्या है। द्रव्यमान संख्या A प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग है, इसलिए न्यूट्रॉन = A − Z।
• इलेक्ट्रॉन 2n² धारिता वाले कोशों को भरते हैं, जो s, p, d और f उपकोशों में बँटे हैं जिनमें क्रमशः 2, 6, 10 और 14 इलेक्ट्रॉन आते हैं।
• प्रकाश c = λν का पालन करता है और प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा E = hν है। हाइड्रोजन की एक रेखा n₂ → n₁ संक्रमण से आती है, 1 ÷ λ = R(1 ÷ n₁² − 1 ÷ n₂²), R = 1.097 × 10⁷ m⁻¹।
• तरंगदैर्घ्य जितना छोटा, आवृत्ति और फोटॉन ऊर्जा उतनी अधिक।

मुख्य समीकरण

• c = λν
• E = hν = hc ÷ λ
• 1 ÷ λ = R(1 ÷ n₁² − 1 ÷ n₂²)
• neutrons = A − Z
• electrons in shell n: 2n²

हल किया हुआ उदाहरण

हाइड्रोजन की लाल बामर रेखा n = 3 → 2 संक्रमण है। 1 ÷ λ = 1.097 × 10⁷ × (1 ÷ 4 − 1 ÷ 9) = 1.52 × 10⁶ m⁻¹, इसलिए λ = 656 nm। आवृत्ति 3.00 × 10⁸ ÷ 656 × 10⁻⁹ = 4.57 × 10¹⁴ Hz है और फोटॉन ऊर्जा 1240 ÷ 656 = 1.89 eV। एक और उदाहरण: यूरेनियम-235 में 235 − 92 = 143 न्यूट्रॉन हैं।

आम गलतियाँ

• द्रव्यमान संख्या को आवर्त सारणी के परमाणु द्रव्यमान से मिलाना, जो समस्थानिकों का औसत है।
• रिडबर्ग सूत्र में नैनोमीटर और मीटर मिला देना।
• यह सोचना कि स्तरों के बीच बड़ा संक्रमण लंबा तरंगदैर्घ्य देता है। वह छोटा तरंगदैर्घ्य देता है।

अभ्यास

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