ચુંબકીય સસેપ્ટિબિલિટી $\chi$ ના પરિમાણો શું છે? એક $H$-પરમાણુ ધ્યાનમાં લો. પરમાણુના પરિમાણો: $e, m, v, R$ અને $\mu_0$ નો ઉપયોગ કરીને $\chi$ ના પરિમાણ ધરાવતી રાશિ બનાવીને $\chi$ માટેનું સૂત્ર (અચળાંક સુધી) અનુમાનિત કરો. અહીં,$m$ એ ઇલેક્ટ્રોનનું દળ,$v$ એ ઇલેક્ટ્રોનનો વેગ,$R$ એ બોહર ત્રિજ્યા છે. મેળવેલ સંખ્યાનો અંદાજ લગાવો અને ઘણી ઘન સામગ્રીઓ માટે $|\chi| \approx 10^{-5}$ ના મૂલ્ય સાથે સરખામણી કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ચુંબકીય સસેપ્ટિબિલિટી $\chi$ એ મેગ્નેટાઇઝેશન $M$ અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા $H$ નો ગુણોત્તર છે. $M$ અને $H$ બંનેના એકમો સમાન $(A/m)$ હોવાથી,$\chi$ એ પરિમાણરહિત રાશિ છે,એટલે કે $[M^0 L^0 T^0]$.
$e, m, v, R, \mu_0$ નો ઉપયોગ કરીને $\chi$ માટેનું સૂત્ર બનાવવા માટે,આપણે જાણીએ છીએ કે $\mu_0$ ના પરિમાણો $[M L T^{-2} Q^{-2}]$ છે અને $e^2$ ના પરિમાણો $[Q^2]$ છે. તેથી,$\mu_0 e^2$ ના પરિમાણો $[M L T^{-2}]$ છે.
ધારો કે $\chi = \mu_0 e^2 m^a v^b R^c$.
પરિમાણો મૂકતા: $[M^0 L^0 T^0] = [M L T^{-2}] [M]^a [L T^{-1}]^b [L]^c$.
$M, L, T$ ના ઘાતાંકો સરખાવતા:
$M$ માટે: $1 + a = 0 \implies a = -1$.
$T$ માટે: $-2 - b = 0 \implies b = -2$.
$L$ માટે: $1 + b + c = 0 \implies 1 - 2 + c = 0 \implies c = 1$.
આમ,$\chi \propto \frac{\mu_0 e^2 R}{m v^2}$.
બોહરના મોડેલનો ઉપયોગ કરતા,$v^2 = \frac{e^2}{4 \pi \epsilon_0 m R}$,તેથી $\frac{e^2}{m R} \approx v^2$. આ કિંમત મૂકતા,$\chi \approx \mu_0 \epsilon_0 v^2 \approx \frac{v^2}{c^2}$.
આપેલ છે કે $v \approx \alpha c$ (જ્યાં $\alpha \approx 1/137$),$\chi \approx \alpha^2 \approx (1/137)^2 \approx 5 \times 10^{-5}$,જે ડાયામેગ્નેટિક પદાર્થો માટે $10^{-5}$ ના ક્રમ સાથે સુસંગત છે.

Explore More

Similar Questions

ચુંબકીય પરમીએબિલિટી (magnetic permeability) નો $S.I.$ એકમ કયો છે?

જ્યારે ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થનો એક ટુકડો સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે તેની અંદરની ફ્લક્સ ઘનતા તે ટુકડાથી દૂરની ફ્લક્સ ઘનતા કરતા ચાર ગણી હોય છે. પદાર્થની ચુંબકીય પરમિએબિલિટી કેટલી છે?

મેગ્નેટાઇઝેશનનો એકમ અને પારિમાણિક સૂત્ર જણાવો.

$1 \, g$ દળ અને $5 \, g/cm^3$ ઘનતા ધરાવતા પદાર્થની ચુંબકીય ડાઇપોલ મોમેન્ટ $6 \times 10^{-7} \, A \cdot m^2$ છે. તો મેગ્નેટાઇઝેશન કેટલા $A/m$ થાય?

લોખંડની સાપેક્ષ પરમીએબિલિટી (relative permeability) $2000$ છે. $SI$ એકમમાં તેની નિરપેક્ષ પરમીએબિલિટી (absolute permeability) કેટલી થશે? (આપેલ છે: $\frac{\mu_0}{4 \pi} = 10^{-7} \text{ SI units}$)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo