गलत कथन कौन सा है?

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GATE 2023 (Chemistry) Official Paper (Held On: 05 Feb, 2023 Shift 2)
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  1. आवृत्ति ν वाले क्वांटम यांत्रिक आवर्ती दोलक की शून्य-बिंदु ऊर्जा \(\rm \frac{h \nu}{2}\) है।
  2. क्वांटम यांत्रिक दृढ़ घूर्णक का ऊर्जा स्तर उसके जड़त्व आघूर्ण के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
  3. Li2+ के लिए समय-स्वतंत्र श्रोडिंगर समीकरण को ठीक से हल नहीं किया जा सकता है।
  4. परमाणु निकाय का कुल कोणीय संवेग कक्षीय कोणीय संवेग और चक्रण कोणीय संवेग के योग के बराबर होता है।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : Li2+ के लिए समय-स्वतंत्र श्रोडिंगर समीकरण को ठीक से हल नहीं किया जा सकता है।
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संप्रत्यय:-

  • शून्य-बिंदु ऊर्जा: किसी क्वांटम यांत्रिक निकाय की सबसे कम संभव ऊर्जा।
  • दृढ़ घूर्णक के ऊर्जा स्तर: क्वांटम यांत्रिकी में घूर्णन प्रणाली की क्वांटित ऊर्जा अवस्थाओं का वर्णन करता है, जिसका अर्थ है कि ऊर्जा जड़त्व आघूर्ण के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
  • श्रोडिंगर समीकरण: क्वांटम यांत्रिकी में एक मौलिक समीकरण जो वर्णन करता है कि किसी क्वांटम निकाय की क्वांटम अवस्था समय के साथ कैसे बदलती है। कई इलेक्ट्रॉन प्रणालियों के लिए, इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन सहसंबंध समस्या के कारण इसे ठीक से हल करना जटिल हो जाता है।
  • कुल कोणीय संवेग: कक्षीय और चक्रण कोणीय संवेग का सदिश योग, जो परमाणु निकायों के लिए क्वांटम यांत्रिकी में एक मौलिक अवधारणा है।

व्याख्या:-

कथन 1 के लिए
छोटे द्रव्यमान वाले कणों के लिए श्रोडिंगर समीकरण कण की स्थितिज ऊर्जा को इस प्रकार देता है
En = (n + 1/2) hv
शून्य बिंदु ऊर्जा के लिए, सबसे निचले कंपन स्तर में n = 0 होता है।
E0= 1/2 hv
इस प्रकार कथन 1 सही है।

कथन 2 के लिए
किसी क्वांटम यांत्रिक दृढ़ घूर्णक का ऊर्जा स्तर निम्न समीकरण द्वारा दिया जाता है
Ej = (h2/2I)J (J+1)
सूत्र से, यह स्पष्ट है कि, Ej, 1/I के समानुपाती है
इस प्रकार, कथन (2) सही है।

कथन 3 के लिए
Li2+ एक एक-इलेक्ट्रॉन प्रणाली है और श्रोडिंगर समीकरण एक-इलेक्ट्रॉन प्रणाली पर बहुत लागू होता है।

इसलिए यह कथन गलत है

कथन 4 के लिए
कुल कोणीय संवेग(J) = L+S
जहाँ L= कक्षीय कोणीय संवेग
और S= चक्रण कोणीय संवेग
इस प्रकार कथन 4 भी सही है

केवल कथन 3 गलत है।

निष्कर्ष:-

इसलिए, एकमात्र गलत कथन कथन 3 है

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Last updated on Dec 6, 2023

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