ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ (Ground state) એટલે શું?

પરમાણુ ક્રમાંક $Z$ ધરાવતા હાઇડ્રોજન જેવા પરમાણુની $n=3$ કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને ધ્યાનમાં લો. નિરપેક્ષ તાપમાન $T$ પર,$k_B T$ જેટલી ઉષ્મીય ઉર્જા ધરાવતા ન્યુટ્રોનની દ-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ આ ઇલેક્ટ્રોન જેટલી જ છે. જો આ તાપમાન $T = \frac{Z^2 h^2}{\alpha \pi^2 a_0^2 m_N k_B}$ દ્વારા આપવામાં આવે,(જ્યાં $h$ એ પ્લાન્કનો અચળાંક છે,$k_B$ એ બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક છે,$m_N$ એ ન્યુટ્રોનનું દળ છે અને $a_0$ એ હાઇડ્રોજન પરમાણુની પ્રથમ બોહર ત્રિજ્યા છે),તો $\alpha$ નું મૂલ્ય $....$ છે.

ધારો કે એક ઇલેક્ટ્રોન ઉગમબિંદુ તરફ $F = \frac{k}{r}$ બળ દ્વારા આકર્ષાય છે,જ્યાં $k$ એ અચળાંક છે અને $r$ એ ઉગમબિંદુથી ઇલેક્ટ્રોનનું અંતર છે. આ સિસ્ટમ પર બોહર મોડેલ લાગુ પાડતા,ઇલેક્ટ્રોનની $n^{th}$ કક્ષાની ત્રિજ્યા $r_n$ અને ઇલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જા $K_n$ મળે છે. તો નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?

હાઇડ્રોજન પરમાણુમાં ક્વોન્ટમ નંબર $n$ ને અનુરૂપ ઇલેક્ટ્રોનનું કોણીય વેગમાન,કક્ષાની ત્રિજ્યા અને પરિભ્રમણની આવૃત્તિનું મૂલ્ય અનુક્રમે $L, r$ અને $f$ છે. તો બોહરના હાઇડ્રોજન પરમાણુના સિદ્ધાંત મુજબ,નીચેનામાંથી કયું તમામ કક્ષાઓ માટે અચળ છે?

સોડિયમ પરમાણુ (પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 11$) ની બીજી કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનો વેગ $v$ છે. તેની પાંચમી કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનો વેગ કેટલો હશે?

ધારો કે $R_1$ એ બોહરના મોડેલમાં ઇલેક્ટ્રોનની બીજી સ્થિર કક્ષાની ત્રિજ્યા છે અને $R_2$ એ ચોથી સ્થિર કક્ષાની ત્રિજ્યા છે. ગુણોત્તર $\frac{R_1}{R_2}$ કેટલો થાય?