ব্যবহারকারী:Arishan9C/খেলাঘর

তরঙ্গ বলবিদ্যায় পরমাণু মডেল (Quantum Mechanical Atomic Model)

পরমাণুতে ইলেকট্রনের অবস্থান ও অবস্থানের অনিশ্চয়তা।

স্বীকার্যসমূহ :

(১) পরমাণুতে নিউক্লিয়াসের চারদিকে ইলেকট্রন ঘূর্ণায়মান নয়, বরং নিউক্লিয়াসের চারদিকে ইলেকট্রন একই সময়ে সম্ভাব্য সকল স্থানজুড়ে ত্রিমাত্রিকভাবে অবস্থান করবে তথা superposition অবস্থায় থাকবে।

(২) যতক্ষন না পর্যন্ত ইলেকট্রনকে দেখার চেষ্টা করা হবে ততক্ষণ পর্যন্ত ইলেকট্রন একই সময়ে সম্ভাব্য সকল স্থানে তরঙ্গরূপে বিরাজ করবে এবং দেখার চেষ্টা করা হলে তা একটি নির্দিষ্ট অবস্থানে আসবে তথা কণা আকারে বিরাজ করবে।

(৩) পরমাণুতে ইলেকট্রনের অবস্থান অনির্দিষ্ট। তবে নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে ইলেকট্রনের থাকার সম্ভাবনা সবচেয়ে বেশি।

ইলেকট্রনের কণা-তরঙ্গ দ্বৈততা

(৪) ইলেকট্রনের থাকার সম্ভাব্য স্থানে ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্দিষ্ট।

স্বীকার্যসমূহের ব্যাখ্যা :

১ম স্বীকার্যের ব্যাখ্যা :

ইলেকট্রনের superposition: পরমাণুতে নিউক্লিয়াসের চারদিকে ইলেকট্রনের ঘূর্ণন হয় না বরং নিউক্লিয়াসের চারদিকে ইলেকট্রনের একই সময়ে সকল সম্ভাব্য স্থানজুড়ে অবস্থান করে। একে ইলেকট্রনের superposition বলে।

২য় স্বীকার্যের ব্যাখ্যা :

ইলেকট্রনের কণা-তরঙ্গ বৈশিষ্ট্যের নির্ভরতা : De Broglie এর মতবাদ অনুসারে, ইলেকট্রনের কণা বৈশিষ্ট্যের পাশাপাশি তরঙ্গ বৈশিষ্ট্যও বিদ্যমান। আবার, ওয়ার্নার হাইজেনবার্গ ও নীলস্ বোরের Copenhagen Interpretation হলো যেকোনো  Sub atomic particle কে যখন দেখার চেষ্টা করা হয় active measurement force তখন Sub atomic particle এর সম্ভাব্য সকল স্থানের উপস্থিতিকে একটি নির্দিষ্ট স্থানে নিয়ে আসতে বাধ্য করে। ইলেকট্রন Sub atomic particle হওয়ায় ইলেকট্রনের এই বৈশিষ্ট্য বিদ্যমান।

৩য় স্বীকার্যের ব্যাখ্যা :

ইলেকট্রনের অবস্থানের অনির্দিষ্টতা : হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতি অনুযায়ী , বস্তুর ভরবেগের অনিশ্চয়তা যত বেশি অবস্থানের অনিশ্চয়তা তত কম, আবার ভরবেগের অনিশ্চয়তা যত কম অবস্থানের অনিশ্চয়তা তত বেশি। সুতরাং বলা যায়, পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভর ইলেকট্রনের ভরের তুলনায় অনেক গুণ বেশি হওয়ায় তুলনামূলকভাবে নিউক্লিয়াসের অবস্থানের অনিশ্চয়তা কম তথা  পরমাণুতে নিউক্লিয়াসের অবস্থান অনেকটা নির্দিষ্ট। তবে ইলেকট্রনের ভর নিউক্লিয়াসের ভরের তুলনায় নগন্য হওয়ায় তুলনামূলকভাবে ইলেকট্রনের অবস্থানের অনিশ্চয়তা বেশি তথা পরমাণুতে ইলেকট্রনের অবস্থান অনেকটা অনির্দিষ্ট।

ইলেকট্রন থাকার সম্ভাবনা ও সম্ভাব্য স্থান: Erwin schrodinger এর তরঙ্গ ফাংশন বর্ণনা করে ইলেকট্রন পরমাণুর ফাঁকা অংশের নির্দিষ্ট কোন অংশে কত শতাংশ বিরাজ করবে। এভাবে নির্দিষ্ট কোন অংশে ইলেকট্রনের থাকার সম্ভাবনা সবচেয়ে বেশি তা নির্ণয় করা সম্ভব হয়। আবার এক বা একাধিক ইলেকট্রনবিশিষ্ট মৌলসমূহের ইলেকট্রনের নির্দিষ্ট সর্বাধিক সম্ভাব্য স্থান ব্যাখ্যা করে পরমাণুতে ইলেকট্রন বা ইলেকট্রনসমূহের অবস্থানের জন্য নির্দিষ্ট আকারের কিছু সম্ভাব্য স্থান পাওয়া যায়- যা Orbial নামে পরিচিত।

৪র্থ স্বীকার্যের ব্যাখ্যা :

ইলেকট্রন থাকার সম্ভাব্য স্থানে ইলেকট্রনের সংখ্যার নির্দিষ্টতা : পরমাণুতে ইলেকট্রনের জন্য যে Orbial থাকে তাতে ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্দিষ্ট। যেমন: s, p, d, f অরবিটালগুলোতে সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা যথাক্রমে  ২, ৬, ১০, ১৪ এবং প্রতিটি Sub atomic Orbial এর সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা ২।

সংলগ্ন গাণিতিক অংশ

(১) হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতি : $\Delta x\Delta p\geq {\frac {h}{4\pi }}$

(২) শ্রোডিঙারের তরঙ্গ সমীকরণ : $i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}\Psi (x,t)=\left\lceil \ -{\frac {\hbar ^{2}}{2m}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial x^{2}}}+V(x,t)\right\rceil \Psi (x,t)$

(৩) ম্যাক্স বর্নের সম্ভবনা সমীকরণ : $p(x,y,z,t_{0})=\left\vert \Psi (x,y,z,t_{0})\right\vert ^{2}$