একটি প্রোটনকে শূণ্যে ভাসমান রাখতে হলে কতটুকু তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্যের মাঝে রাখতে হবে?

প্রোটনকে শূণ্যে ভাসিয়ে রাখার জন্য প্রয়োজনীয় তড়িৎ ক্ষেত্র

একটি প্রোটনকে শূণ্যে ভাসিয়ে রাখতে হলে, তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য \( E \) এমন হতে হবে যাতে তড়িৎ বল \( F_e \) প্রোটনের ওজনকে \( W \) প্রশমিত করতে পারে। অর্থাৎ, \( F_e = W \) হতে হবে। 😮

আমরা জানি, তড়িৎ বল \( F_e = qE \), যেখানে \( q \) হলো প্রোটনের চার্জ। প্রোটনের ওজন \( W = mg \), যেখানে \( m \) হলো প্রোটনের ভর এবং \( g \) হলো অভিকর্ষজ ত্বরণ। 🤔

সুতরাং, \( qE = mg \) ➡️ \( E = \frac{mg}{q} \) 😊

এখানে,

• প্রোটনের ভর, \( m = 1.672 × 10^{-27} \) কেজি
• প্রোটনের চার্জ, \( q = 1.602 × 10^{-19} \) কুলম্ব
• অভিকর্ষজ ত্বরণ, \( g = 9.8 \) মিটার/সেকেন্ড^২

অতএব, প্রয়োজনীয় তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য,

\( E = \frac{(1.672 × 10^{-27} \text{ kg}) × (9.8 \text{ m/s}^2)}{1.602 × 10^{-19} \text{ C}} \)

\( E ≈ 1.02 × 10^{-7} \) ভোল্ট/মিটার। 🎉

সুতরাং, প্রোটনকে শূণ্যে ভাসিয়ে রাখার জন্য প্রায় \( 1.02 × 10^{-7} \) ভোল্ট/মিটার তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্যের প্রয়োজন।