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Question

(A) एक परमाणु में,इलेक्ट्रॉन की कुल ऊर्जा $E$ उसकी गतिज ऊर्जा $K$ और स्थितिज ऊर्जा $U$ का योग होती है। चूंकि इलेक्ट्रॉन स्थिर-वैद्युत आकर्षण बल द्वारा

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इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा आकर्षित होता है।

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(A) एक परमाणु में,इलेक्ट्रॉन की कुल ऊर्जा $E$ उसकी गतिज ऊर्जा $K$ और स्थितिज ऊर्जा $U$ का योग होती है। चूंकि इलेक्ट्रॉन स्थिर-वैद्युत आकर्षण बल द्वारा नाभिक से बंधा होता है,इसलिए स्थितिज ऊर्जा $U$ ऋणात्मक होती है। गणितीय रूप से,$U = -\frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Ze^2}{r}$। गतिज ऊर्जा $K$ धनात्मक होती है,जो $K = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Ze^2}{2r}$ द्वारा दी जाती है। अतः,कुल ऊर्जा $E = K + U = -\frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Ze^2}{2r}$ होती है। ऋणात्मक कुल ऊर्जा यह दर्शाती है कि इलेक्ट्रॉन एक बद्ध अवस्था (bound state) में है,जिसका अर्थ है कि वह नाभिक की ओर आकर्षित है और उसे परमाणु से बाहर निकालने के लिए बाहरी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए,यह तथ्य कि इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा आकर्षित होता है,उसकी ऋणात्मक कुल ऊर्जा का कारण है।

कौन सा तथ्य यह दर्शाता है कि परमाणु में इलेक्ट्रॉन की कुल ऊर्जा ऋणात्मक होती है?

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