પ્રોબની તરંગલંબાઇ એ તે માળખાના કદનું માપ છે જે તે વિગતવાર તપાસી શકે છે. પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનનું ક્વાર્ક માળખું $10^{-15} \;m$ કે તેથી ઓછી લંબાઈના સ્તરે જોવા મળે છે. આ માળખાની તપાસ સૌપ્રથમ $1970$ ના દાયકાની શરૂઆતમાં સ્ટેનફોર્ડ,$USA$ ખાતે લીનિયર એક્સિલરેટર દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન બીમનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવી હતી. આ ઇલેક્ટ્રોન બીમની ઉર્જાનો ક્રમ શું હોઈ શકે તે જણાવો. (ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિર દળ ઉર્જા $= 0.511 \;MeV$.)

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(C) પ્રોબની તરંગલંબાઇ ડી-બ્રોગ્લી સંબંધ $\lambda = h/p$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. $\lambda \approx 10^{-15} \;m$ કદના માળખા માટે,વેગમાન $p = h/\lambda = (6.63 \times 10^{-34} \;J \cdot s) / (10^{-15} \;m) = 6.63 \times 10^{-19} \;kg \cdot m/s$ થાય.
ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા ખૂબ વધારે હોવાથી,આપણે સાપેક્ષવાદના ઉર્જા-વેગમાન સંબંધ $E^2 = p^2c^2 + m_0^2c^4$ નો ઉપયોગ કરીએ છીએ. અહીં $pc \approx (6.63 \times 10^{-19} \;kg \cdot m/s) \times (3 \times 10^8 \;m/s) \approx 1.99 \times 10^{-10} \;J$ છે,જે સ્થિર દળ ઉર્જા $m_0c^2 = 0.511 \;MeV \approx 8.19 \times 10^{-14} \;J$ કરતા ઘણી વધારે છે,તેથી આપણે $E \approx pc$ લઈ શકીએ.
આમ,$E \approx 1.99 \times 10^{-10} \;J$.
આને ઇલેક્ટ્રોન-વોલ્ટમાં ફેરવતા: $E = (1.99 \times 10^{-10} \;J) / (1.6 \times 10^{-19} \;J/eV) \approx 1.24 \times 10^9 \;eV = 1.24 \;GeV$.
તેથી,આ ઇલેક્ટ્રોન બીમની ઉર્જાનો ક્રમ આશરે $1 \;GeV$ છે.

Explore More

Similar Questions

$ 400 \,V $ ના સ્થિતિમાનથી પ્રવેગિત થયેલા ઇલેક્ટ્રોનની ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ આશરે કેટલી હશે ($\,nm$ માં)?

જો મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જા બમણી કરવામાં આવે,તો તેની ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈમાં કેટલા ગણો ફેરફાર થશે?

ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા $\log E$ અને તેની ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇ $\log \lambda$ વચ્ચેનો આલેખ કેવો હશે?

વેગ સાથે દળમાં થતા ફેરફારને અવગણતા,$E$ ગતિઊર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન સાથે સંકળાયેલી તરંગલંબાઈ કોના પ્રમાણમાં હોય છે?

જ્યારે ઈલેક્ટ્રોનમાં ઊર્જા ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તેની દ બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ $10^{-10} \ m$ થી ઘટીને $0.5 \times 10^{-10} \ m$ થાય છે. તો ઉમેરવામાં આવેલી ઊર્જા કેટલી હશે?

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo