વિધુતભારના ક્વોન્ટાઇઝેશનને આપણે અવગણી શકીએ ? જો હા, તો કઈ પરિસ્થિતિના આધારે અવગણી શકી?
વિધુતભારના ક્વોન્ટાઇઝેશનને આપણે અવગણી શકીએ ? જો હા, તો કઈ પરિસ્થિતિના આધારે અવગણી શકી?
હા, કોઈ પણ પદાર્થના વિદ્યુતભારમાં વધારો કે ઘટાડો $e$ ના પદમાં જ થઈ શકે છે અને આ વધારા કે ઘટાડાનું પદ $(Step\,size)$ નાનું છે કારણ કે સ્થૂળ $(Macroscopic)$ સ્તરે $\mu C$ ના વિદ્યુતભારો સાથે કામ કરવાનું હોય છે અને પદાર્થ પરનો વિદ્યુતભાર $e$ ના એકમમાં જ વધારી કે ઘટાડી શકાય છે. તેવી હકીકત જોઈ શકાતી નથી.
વિદ્યુતભારનું કણ (દાણા) જેવું સ્વરૂપ અદૃશ્ય થઈને સતત સ્વરૂપમાં જણાય છે. જે નીચેના ઉદાહરણ પરથી સમજી શકાય. આ પરિસ્થિતિને બિંદુઓ અને રેખાના ભૌમિતિક ખ્યાલો સાથે સરખાવી શકાય છે.
ટપકાં ટપકાંવાળી રેખા દૂરથી જોતાં સળંગ (સતત) દેખાય છે પણ વાસ્તવમાં તે સળંગ નથી. તેવી રીતે નાના પણ ઘણાં વિદ્યુતભારો એક સાથે લેતાં સતત વિદ્યુતભાર વિતરણ તરીકે દેખાય છે.
સ્થૂળ સ્તરે આપણે વિદ્યુતભાર $e$ ના મૂલ્યની સરખામણીમાં પ્રચંડ વિદ્યુતભારો સાથે કામ કરવાનું હોય છે.
$1 \mu C$ જેટલો વિદ્યુતભાર એ ઇલેક્ટ્રૉન પરના વિદ્યુતભાર કરતાં લગભગ $10^{13}$ ગણો છે. આ માપક્રમ પર વિદ્યુતભાર માત્ર $e$ ના પદમાં જ વધી કે ઘટી શકે છે. આ હકીક્ત, વિદ્યુતભાર સતત મૂલ્યો ધારણ કરી શકે છે.
આમ, સ્થૂળ સ્તરે વિધુતભારના ક્વૉન્ટમીકરણનું કોઈ વ્યવહારિક પરિણામ નથી તેથી તેને અવગણી શકાય છે.
સૂક્ષ્મ સ્તરે કે જ્યાં વિદ્યુતભારો $e$ ના કેટલાંક દશકો કે શતકો ગણા હોય, એટલે કે તેમને અવગણી શકાય એવાં હોય, તો તેઓ અલગ અલગ જથ્થામાં જણાય છે અને વિદ્યુતભારના ક્વૉન્ટમીકરણને અવગણી શકાતું નથી.
Similar Questions
વિદ્યુતનો ગ્રીક અર્થ શું ?
વિદ્યુતનો ગ્રીક અર્થ શું ?
ધાતુના વિદ્યુતભારિત ગોળા $A$ ને નાયલોનની દોરી વડે લટકાવેલ છે. આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ અવાહક હાથા (હેન્ડલ) વડે પકડેલ બીજો વિધુતભારિત ગોળો $B, A$ ની નજીક એવી રીતે લાવવામાં આવે છે કે તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $10\, cm$ હોય. આનાથી થતું નું અપાકર્ષણ નોંધવામાં આવે છે. (દાખલા તરીકે, એક પ્રકાશકિરણ વડે તેને પ્રકાશિત કરી પડદા પર તેનું આવર્તન/સ્થાનાંતર માપીને). $A$ અને $B$ ગોળાઓને અનુક્રમે $C$ અને $D$ વિદ્યુતભારરહિત ગોળાઓ સાથે આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ સ્પર્શ કરાવવામાં આવે છે. હવે $C$ અને $D$ ને દૂર કરી $B$ ને $A$ ની નજીક તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $5.0\, cm$ થાય તેમ લાવવામાં આવે છે [ આકૃતિ $(c)$ ]. કુલંબના નિયમના આધારે $A$ નું અપાકર્ષણ કેટલું થશે ? $A$ અને $C$ ગોળાઓ તથા $B$ અને $D$ ગોળાઓનાં પરિમાણ સમાન છે. $A$ અને $B$ નાં કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરની સરખામણીએ તેમનાં પરિમાણ અવગણો.
ધાતુના વિદ્યુતભારિત ગોળા $A$ ને નાયલોનની દોરી વડે લટકાવેલ છે. આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ અવાહક હાથા (હેન્ડલ) વડે પકડેલ બીજો વિધુતભારિત ગોળો $B, A$ ની નજીક એવી રીતે લાવવામાં આવે છે કે તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $10\, cm$ હોય. આનાથી થતું નું અપાકર્ષણ નોંધવામાં આવે છે. (દાખલા તરીકે, એક પ્રકાશકિરણ વડે તેને પ્રકાશિત કરી પડદા પર તેનું આવર્તન/સ્થાનાંતર માપીને). $A$ અને $B$ ગોળાઓને અનુક્રમે $C$ અને $D$ વિદ્યુતભારરહિત ગોળાઓ સાથે આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ સ્પર્શ કરાવવામાં આવે છે. હવે $C$ અને $D$ ને દૂર કરી $B$ ને $A$ ની નજીક તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $5.0\, cm$ થાય તેમ લાવવામાં આવે છે [ આકૃતિ $(c)$ ]. કુલંબના નિયમના આધારે $A$ નું અપાકર્ષણ કેટલું થશે ? $A$ અને $C$ ગોળાઓ તથા $B$ અને $D$ ગોળાઓનાં પરિમાણ સમાન છે. $A$ અને $B$ નાં કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરની સરખામણીએ તેમનાં પરિમાણ અવગણો.
રેશમનું કાપડ અને કાચના સળિયા એમ બંને પર કેવા પ્રકારના વિદ્યુતભારો એકઠા થાય ?
રેશમનું કાપડ અને કાચના સળિયા એમ બંને પર કેવા પ્રકારના વિદ્યુતભારો એકઠા થાય ?
હવે એવું માનવમાં આવેબ છે કે પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રોન ( જે સામાન્ય દ્રવ્યના ન્યુક્લિયાસોની રચના કરે છે. ) પોતે પણ ક્વાર્કસ તરીકે ઓળખાતા વધારે પ્રાથમીક એકમોના બનેલા છે. એક પ્રોટોન અને એક ન્યૂટ્રોન દરેક , ત્રણ ક્વાકૅસના બનેલા છે. ( $u$ વડે દર્શાવતા ) કહેવાતા $up$ ક્વાર્ક જેનો વિધુતભાર $+(2/3)e$ છે અને ( $d$ વડે દર્શવાતા ) કહેવાતા down કવાર્ક જેનો વિધુતભાર $(-1/3)e$ છે અને ઇલેક્ટ્રોન એ બધા ભેગાં મળીને સામાન્ય દ્રવ્ય બનાવે છે. ( બીજા પ્રકારના કવાર્ક પણ શોધાયા છે. જેઓ દ્રવ્યના વિવિધ અસામાન્ય પ્રકાર ઉપજાવે છે. ) પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રોન માટે શક્ય કવાર્ક બંધારણનું સૂચન કરો.
હવે એવું માનવમાં આવેબ છે કે પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રોન ( જે સામાન્ય દ્રવ્યના ન્યુક્લિયાસોની રચના કરે છે. ) પોતે પણ ક્વાર્કસ તરીકે ઓળખાતા વધારે પ્રાથમીક એકમોના બનેલા છે. એક પ્રોટોન અને એક ન્યૂટ્રોન દરેક , ત્રણ ક્વાકૅસના બનેલા છે. ( $u$ વડે દર્શાવતા ) કહેવાતા $up$ ક્વાર્ક જેનો વિધુતભાર $+(2/3)e$ છે અને ( $d$ વડે દર્શવાતા ) કહેવાતા down કવાર્ક જેનો વિધુતભાર $(-1/3)e$ છે અને ઇલેક્ટ્રોન એ બધા ભેગાં મળીને સામાન્ય દ્રવ્ય બનાવે છે. ( બીજા પ્રકારના કવાર્ક પણ શોધાયા છે. જેઓ દ્રવ્યના વિવિધ અસામાન્ય પ્રકાર ઉપજાવે છે. ) પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રોન માટે શક્ય કવાર્ક બંધારણનું સૂચન કરો.
ઊન સાથે ઘસેલા એક પોલીથીન ટુકડા પર $3 \times 10^{-7} \;C$ ઋણ વિદ્યુતભાર છે. $(a)$ સ્થાનાંતરિત થયેલા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા શોધો. તેઓ શાના પરથી શાના પર સ્થાનાંતરિત થયા છે? $(b)$ ઊનથી પોલીથીન તરફ દળનું સ્થાનાંતર થયેલ છે?
ઊન સાથે ઘસેલા એક પોલીથીન ટુકડા પર $3 \times 10^{-7} \;C$ ઋણ વિદ્યુતભાર છે. $(a)$ સ્થાનાંતરિત થયેલા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા શોધો. તેઓ શાના પરથી શાના પર સ્થાનાંતરિત થયા છે? $(b)$ ઊનથી પોલીથીન તરફ દળનું સ્થાનાંતર થયેલ છે?