આઈન્સ્ટાઈનનો દળ-ઊર્જા સંબંધ,જે તેમના પ્રખ્યાત સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતમાંથી ઉતરી આવ્યો છે,તે દળ $(m)$ ને ઊર્જા $(E)$ સાથે $E = mc^2$ તરીકે જોડે છે,જ્યાં $c$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ છે. ન્યુક્લિયર સ્તરે,ઊર્જાના મૂલ્યો ખૂબ નાના હોય છે. ન્યુક્લિયર સ્તરે ઊર્જા સામાન્ય રીતે $MeV$ માં માપવામાં આવે છે,જ્યાં $1\,MeV = 1.6 \times 10^{-13}\,J$ છે; દળને યુનિફાઇડ એટોમિક માસ યુનિટ $(u)$ માં માપવામાં આવે છે,જ્યાં $1\,u = 1.6605 \times 10^{-27}\,kg$ છે.
$(a)$ દર્શાવો કે $1\,u$ ની ઊર્જા સમકક્ષતા આશરે $931.5\,MeV$ છે.
$(b)$ એક વિદ્યાર્થી આ સંબંધને $1\,u = 931.5\,MeV$ તરીકે લખે છે. શિક્ષક નિર્દેશ કરે છે કે આ સંબંધ પરિમાણની દ્રષ્ટિએ ખોટો છે. સાચો સંબંધ લખો.
$(a)$ દર્શાવો કે $1\,u$ ની ઊર્જા સમકક્ષતા આશરે $931.5\,MeV$ છે.
$(b)$ એક વિદ્યાર્થી આ સંબંધને $1\,u = 931.5\,MeV$ તરીકે લખે છે. શિક્ષક નિર્દેશ કરે છે કે આ સંબંધ પરિમાણની દ્રષ્ટિએ ખોટો છે. સાચો સંબંધ લખો.
(N/A) આપણે જાણીએ છીએ કે $1\,u = 1.6605 \times 10^{-27}\,kg$ અને $c = 3 \times 10^8\,m/s$.
$E = mc^2$ લાગુ પાડતા:
$E = (1.6605 \times 10^{-27}\,kg) \times (3 \times 10^8\,m/s)^2$
$E = 1.6605 \times 9 \times 10^{-11}\,J = 14.9445 \times 10^{-11}\,J$
આને $MeV$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે,$1.6 \times 10^{-13}\,J/MeV$ વડે ભાગતા:
$E = \frac{14.9445 \times 10^{-11}}{1.6 \times 10^{-13}}\,MeV \approx 934\,MeV$ (ચોક્કસ $1\,u = 1.660539 \times 10^{-27}\,kg$ નો ઉપયોગ કરતા $931.5\,MeV$ મળે છે).
$(b)$ સંબંધ $1\,u = 931.5\,MeV$ પરિમાણની દ્રષ્ટિએ ખોટો છે કારણ કે દળ એ ઊર્જાની બરાબર ન હોઈ શકે. સાચો સંબંધ $1\,u \times c^2 = 931.5\,MeV$ છે.
$E = mc^2$ લાગુ પાડતા:
$E = (1.6605 \times 10^{-27}\,kg) \times (3 \times 10^8\,m/s)^2$
$E = 1.6605 \times 9 \times 10^{-11}\,J = 14.9445 \times 10^{-11}\,J$
આને $MeV$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે,$1.6 \times 10^{-13}\,J/MeV$ વડે ભાગતા:
$E = \frac{14.9445 \times 10^{-11}}{1.6 \times 10^{-13}}\,MeV \approx 934\,MeV$ (ચોક્કસ $1\,u = 1.660539 \times 10^{-27}\,kg$ નો ઉપયોગ કરતા $931.5\,MeV$ મળે છે).
$(b)$ સંબંધ $1\,u = 931.5\,MeV$ પરિમાણની દ્રષ્ટિએ ખોટો છે કારણ કે દળ એ ઊર્જાની બરાબર ન હોઈ શકે. સાચો સંબંધ $1\,u \times c^2 = 931.5\,MeV$ છે.
Explore More
Similar Questions
ન્યુક્લિયસ માટે ન્યુક્લિઓન દીઠ બંધન ઊર્જા $v/s$ દળ ક્રમાંકનો આલેખ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. $w, x, y$ અને $z$ એ આલેખ પર દર્શાવેલ ચાર ન્યુક્લિયસ છે. કઈ પ્રક્રિયામાં ઊર્જા મુક્ત થશે?
Difficult
View Solutionસ્થિર ન્યુક્લિયસ $X^A$ ની ન્યુક્લિયોન દીઠ બંધન ઉર્જા $8 \ MeV$ છે. તે $2 \ MeV$ ગતિ ઉર્જા સાથે ગતિ કરતા ન્યુટ્રોનનું શોષણ કરે છે અને $Y$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જે ક્રમશઃ $1 \ MeV$ અને $4 \ MeV$ ઉર્જાના બે ફોટોન ઉત્સર્જિત કરે છે. $Y$ ની ન્યુક્લિયોન દીઠ બંધન ઉર્જા ($MeV$ માં) કેટલી છે?
Medium
View Solutionસૂર્ય બધી દિશાઓમાં ઉર્જાનું ઉત્સર્જન કરે છે। પૃથ્વીની સપાટી પર સૂર્યમાંથી પ્રાપ્ત થતું સરેરાશ વિકિરણ $1.4 \; kW/m^2$ છે। પૃથ્વી-સૂર્યનું સરેરાશ અંતર $1.5 \times 10^{11} \; m$ છે। સૂર્ય દ્વારા પ્રતિ દિવસ ગુમાવવામાં આવતું દળ શોધો $(1 \; \text{દિવસ} = 86400 \; s)$।
Medium
View Solutionન્યુક્લિયર ઉર્જા એટલે શું? બંધન ઉર્જાના વક્ર પરથી ન્યુક્લિયર ઉર્જા કેવી રીતે મુક્ત થાય છે તે સમજાવો.
Difficult
View Solutionધારો કે ન્યુક્લિયર બાઈન્ડિંગ એનર્જી પ્રતિ ન્યુક્લિયોન $(B/A)$ વિરુદ્ધ દળ ક્રમાંક $(A)$ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ છે. નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરવા માટે આ આલેખનો ઉપયોગ કરો.
આકૃતિ: $222706-q$
$(A)$ $1 < A < 50$ ની રેન્જમાં દળ ક્રમાંક ધરાવતા બે ન્યુક્લિયસનું સંલયન (Fusion) ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(B)$ $51 < A < 100$ ની રેન્જમાં દળ ક્રમાંક ધરાવતા બે ન્યુક્લિયસનું સંલયન ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(C)$ $100 < A < 200$ ની દળ રેન્જમાં રહેલા ન્યુક્લિયસનું વિખંડન (Fission) જ્યારે બે સમાન ટુકડાઓમાં થાય ત્યારે ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(D)$ $200 < A < 260$ ની દળ રેન્જમાં રહેલા ન્યુક્લિયસનું વિખંડન જ્યારે બે સમાન ટુકડાઓમાં થાય ત્યારે ઉર્જા મુક્ત કરશે.
આકૃતિ: $222706-q$
$(A)$ $1 < A < 50$ ની રેન્જમાં દળ ક્રમાંક ધરાવતા બે ન્યુક્લિયસનું સંલયન (Fusion) ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(B)$ $51 < A < 100$ ની રેન્જમાં દળ ક્રમાંક ધરાવતા બે ન્યુક્લિયસનું સંલયન ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(C)$ $100 < A < 200$ ની દળ રેન્જમાં રહેલા ન્યુક્લિયસનું વિખંડન (Fission) જ્યારે બે સમાન ટુકડાઓમાં થાય ત્યારે ઉર્જા મુક્ત કરશે.
$(D)$ $200 < A < 260$ ની દળ રેન્જમાં રહેલા ન્યુક્લિયસનું વિખંડન જ્યારે બે સમાન ટુકડાઓમાં થાય ત્યારે ઉર્જા મુક્ત કરશે.
MediumIIT 2008
View SolutionVedclass Products
For Students
Vedclass Test Series
Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.
Start Free TrialFor Teachers
Exam Paper Generator
Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.
Try FreeFor Institutes
Online Exam Module
Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.
See Demo