আজ আমরা আপনাকে বলব যে একটি পরমাণুর শক্তির স্তর কী, যখন একজন ব্যক্তি এই ধারণার মুখোমুখি হন এবং এটি কোথায় প্রয়োগ করা হয়।
স্কুল পদার্থবিদ্যা
মানুষ স্কুলে প্রথম বিজ্ঞানের মুখোমুখি হয়। এবং যদি অধ্যয়নের সপ্তম বছরে, শিশুরা এখনও জীববিজ্ঞান এবং রসায়নে নতুন জ্ঞান আকর্ষণীয় বলে মনে করে, তবে সিনিয়র ক্লাসে তারা ভয় পেতে শুরু করে। যখন পারমাণবিক পদার্থবিদ্যার পালা আসে, এই শৃঙ্খলার পাঠগুলি ইতিমধ্যেই অবোধ্য কাজগুলির জন্য কেবল বিতৃষ্ণাকে অনুপ্রাণিত করে। যাইহোক, এটি মনে রাখা উচিত যে সমস্ত আবিষ্কার যা এখন বিরক্তিকর স্কুলের বিষয়গুলিতে পরিণত হয়েছে তাদের একটি অ-তুচ্ছ ইতিহাস এবং দরকারী অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি সম্পূর্ণ অস্ত্রাগার রয়েছে। পৃথিবী কীভাবে কাজ করে তা খুঁজে বের করা হল একটি বাক্স খোলার মতো যার ভিতরে কিছু আকর্ষণীয়: আপনি সর্বদা একটি গোপন বগি খুঁজে পেতে এবং সেখানে অন্য ধন খুঁজে পেতে চান। আজ আমরা পারমাণবিক পদার্থবিদ্যার একটি মৌলিক ধারণা, পদার্থের গঠন সম্পর্কে কথা বলব।
অবিভাজ্য, যৌগিক, কোয়ান্টাম
প্রাচীন গ্রীক ভাষা থেকে, "পরমাণু" শব্দটিকে "অবিভাজ্য, ক্ষুদ্রতম" হিসাবে অনুবাদ করা হয়েছে। এই দৃষ্টিভঙ্গি বিজ্ঞানের ইতিহাসের ফলাফল। কিছু প্রাচীন গ্রীক এবং ভারতীয় বিশ্বাস করত যে পৃথিবীর সবকিছুই ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র কণা দ্বারা গঠিত।
আধুনিক ইতিহাসে, রসায়নে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছিল শারীরিক তুলনায় অনেক আগেগবেষণা সপ্তদশ এবং অষ্টাদশ শতাব্দীর পণ্ডিতরা মূলত একটি দেশের, রাজা বা ডিউকের সামরিক শক্তি বৃদ্ধির জন্য কাজ করেছিলেন। এবং বিস্ফোরক এবং গানপাউডার তৈরি করার জন্য, এগুলি কী নিয়ে গঠিত তা বোঝা দরকার। ফলস্বরূপ, গবেষকরা দেখতে পেয়েছেন যে কিছু উপাদান একটি নির্দিষ্ট স্তরের বাইরে আলাদা করা যায় না। এর মানে হল রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের ক্ষুদ্রতম বাহক।
কিন্তু তারা ভুল ছিল। পরমাণুটি একটি যৌগিক কণা হিসাবে পরিণত হয়েছে এবং এর পরিবর্তন করার ক্ষমতা একটি কোয়ান্টাম প্রকৃতির। এটি পরমাণুর শক্তি স্তরের পরিবর্তন দ্বারা প্রমাণিত হয়।
ইতিবাচক এবং নেতিবাচক
উনবিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে, বিজ্ঞানীরা পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা অধ্যয়নের কাছাকাছি এসেছিলেন। উদাহরণস্বরূপ, এটি স্পষ্ট ছিল যে একটি পরমাণু ইতিবাচক এবং নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত উভয় উপাদানই ধারণ করে। কিন্তু পরমাণুর গঠন অজানা ছিল: বিন্যাস, মিথস্ক্রিয়া, এর উপাদানগুলির ওজনের অনুপাত একটি রহস্য থেকে গেছে।
রাদারফোর্ড পাতলা সোনার ফয়েল দ্বারা আলফা কণার বিক্ষিপ্তকরণের উপর একটি পরীক্ষা স্থাপন করেছিলেন। তিনি দেখতে পেলেন যে পরমাণুর কেন্দ্রে ভারী ধনাত্মক উপাদান রয়েছে এবং খুব হালকা নেতিবাচক উপাদানগুলি প্রান্তে অবস্থিত। এর অর্থ হল বিভিন্ন চার্জের বাহক কণা যা একে অপরের সাথে মিল নয়। এটি পরমাণুর চার্জ ব্যাখ্যা করে: একটি উপাদান তাদের যোগ করা বা সরানো যেতে পারে। যে ভারসাম্যটি পুরো সিস্টেমকে নিরপেক্ষ রেখেছিল তা ভেঙ্গে গেছে এবং পরমাণু একটি চার্জ অর্জন করেছে৷
ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন
পরে দেখা গেল: হালকা নেতিবাচক কণা হল ইলেকট্রন, এবং একটি ভারী ধনাত্মক নিউক্লিয়াস গঠিতদুই ধরনের নিউক্লিয়ন (প্রোটন এবং নিউট্রন)। প্রোটনগুলি নিউট্রন থেকে আলাদা ছিল শুধুমাত্র এই ক্ষেত্রে যে আগেরগুলি ধনাত্মক চার্জযুক্ত এবং ভারী ছিল, যখন পরেরটির ভর ছিল। নিউক্লিয়াসের গঠন এবং চার্জ পরিবর্তন করা কঠিন: এর জন্য অবিশ্বাস্য শক্তির প্রয়োজন। কিন্তু একটি পরমাণু একটি ইলেকট্রন দ্বারা ভাগ করা অনেক সহজ। আরও ইলেক্ট্রোনেগেটিভ পরমাণু রয়েছে, যেগুলি একটি ইলেকট্রনকে "কেড়ে নেওয়ার" সম্ভাবনা বেশি, এবং কম ইলেক্ট্রোনেগেটিভ পরমাণু রয়েছে যা এটিকে "দিতে" সম্ভাবনা বেশি। এইভাবে একটি পরমাণুর চার্জ গঠিত হয়: যদি ইলেকট্রনের আধিক্য থাকে তবে তা নেতিবাচক এবং যদি ঘাটতি থাকে তবে তা ধনাত্মক।
মহাবিশ্বের দীর্ঘ জীবন
কিন্তু পরমাণুর এই গঠন বিজ্ঞানীদের বিভ্রান্ত করেছে। সেই সময়ে প্রচলিত ধ্রুপদী পদার্থবিজ্ঞান অনুসারে, একটি ইলেকট্রন, যা ক্রমাগত নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরাফেরা করছিল, তাকে ক্রমাগত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ বিকিরণ করতে হয়েছিল। যেহেতু এই প্রক্রিয়াটির অর্থ শক্তির ক্ষয়, তাই সমস্ত নেতিবাচক কণা শীঘ্রই তাদের গতি হারাবে এবং নিউক্লিয়াসে পড়বে। যাইহোক, মহাবিশ্ব অনেক দীর্ঘ সময়ের জন্য বিদ্যমান, এবং বিশ্বব্যাপী বিপর্যয় এখনও ঘটেনি। খুব পুরানো বিষয়ের প্যারাডক্স তৈরি হচ্ছিল৷
বোহরের অনুমান
বোহরের অনুমানগুলি অসঙ্গতি ব্যাখ্যা করতে পারে। তারপরে সেগুলি ছিল কেবল দাবি, অজানাতে ঝাঁপ, যা গণনা বা তত্ত্ব দ্বারা সমর্থিত ছিল না। অনুমান অনুসারে, পরমাণুতে ইলেকট্রনের শক্তির মাত্রা ছিল। প্রতিটি নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা শুধুমাত্র এই স্তরে থাকতে পারে। অরবিটালগুলির মধ্যে পরিবর্তন (তথাকথিত স্তরগুলি) একটি লাফ দ্বারা বাহিত হয়, যখন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির একটি পরিমাণ নির্গত বা শোষিত হয়।শক্তি।
পরে, প্ল্যাঙ্কের কোয়ান্টাম আবিষ্কার ইলেক্ট্রনের এই আচরণকে ব্যাখ্যা করে।
আলো এবং পরমাণু
পরিবর্তনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির পরিমাণ নির্ভর করে পরমাণুর শক্তি স্তরের মধ্যে দূরত্বের উপর। তারা একে অপরের থেকে যত দূরে থাকবে তত বেশি নির্গত বা শোষিত কোয়ান্টাম।
আপনি জানেন, আলো হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের কোয়ান্টাম। এইভাবে, যখন একটি পরমাণুর একটি ইলেকট্রন উচ্চ থেকে নিম্ন স্তরে চলে যায়, তখন এটি আলোর সৃষ্টি করে। এই ক্ষেত্রে, বিপরীত আইনটিও প্রযোজ্য: যখন একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ কোনো বস্তুর উপর পড়ে, তখন এটি তার ইলেকট্রনকে উত্তেজিত করে এবং তারা একটি উচ্চতর কক্ষপথে চলে যায়।
উপরন্তু, পরমাণুর শক্তির মাত্রা প্রতিটি ধরনের রাসায়নিক উপাদানের জন্য পৃথক। হাইড্রোজেন এবং সোনা, টংস্টেন এবং তামা, ব্রোমিন এবং সালফারের জন্য অরবিটালের মধ্যে দূরত্বের ধরণ আলাদা। অতএব, যেকোন বস্তুর (নক্ষত্র সহ) নির্গমন বর্ণালী বিশ্লেষণ দ্ব্যর্থহীনভাবে নির্ধারণ করে যে কোন পদার্থ এবং কোন পরিমাণে এতে উপস্থিত রয়েছে।
এই পদ্ধতিটি অবিশ্বাস্যভাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ব্যবহৃত বর্ণালী বিশ্লেষণ:
- ফরেন্সিকে;
- খাদ্য ও পানির মান নিয়ন্ত্রণে;
- পণ্য উৎপাদনে;
- নতুন উপকরণ তৈরিতে;
- প্রযুক্তির উন্নতিতে;
- বৈজ্ঞানিক পরীক্ষায়;
- নক্ষত্রের অন্বেষণে।
এই তালিকাটি মোটামুটিভাবে দেখায় যে পরমাণুর ইলেকট্রনিক স্তরের আবিষ্কার কতটা কার্যকর হয়েছে৷ ইলেকট্রনিক স্তরগুলি সবচেয়ে রুক্ষ, বৃহত্তম। আরও ছোট আছেকম্পনজনিত, এবং আরও সূক্ষ্ম ঘূর্ণন মাত্রা। কিন্তু এগুলি শুধুমাত্র জটিল যৌগগুলির জন্য প্রাসঙ্গিক - অণু এবং কঠিন পদার্থ৷
এটা অবশ্যই বলতে হবে যে নিউক্লিয়াসের গঠন এখনও পুরোপুরি অন্বেষণ করা হয়নি। উদাহরণস্বরূপ, কেন এত সংখ্যক নিউট্রন একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক প্রোটনের সাথে মিলে যায় এই প্রশ্নের কোন উত্তর নেই। বিজ্ঞানীরা পরামর্শ দেন যে পারমাণবিক নিউক্লিয়াসে ইলেকট্রনিক স্তরের কিছু অ্যানালগও রয়েছে। তবে এটি এখনও প্রমাণিত হয়নি।
