Explanation: Solve: ধনাত্মক চার্জ দিয়ে বৃষ্টির \( e \) ইলেকট্রনের উচ্চ শক্তিস্তর আছে। নিউক্লিয়াসের দিকে নিম্ন শক্তিস্তরের সর্বোচ্চ ঘাটতে বাহ্যিক কাজ করতে হবে না। চার্জ বিকিরণের মাধ্যমে \( e \) নিজের শক্তি ব্যয় করে নিম্ন শক্তিস্তরে আসবে। Ans. (C) ব্যাখ্যা: কোন বস্তুকে সমস্ত ঘাটতে বাহ্যিক কাজ করতে হলে বিভব শক্তি হয় ধনাত্মক অর্থাৎ বাহ্যিক কাজ সম্পাদন করে সমস্ত ঘাটতে শক্তি বৃদ্ধি পায়। আর সমস্ত ঘাটতে বাহ্যিক কাজ করতে না হলে শক্তি হ্রাস পায়। কেননা বস্তু তখন নিজের সঞ্চিত শক্তি ব্যয় করে সমস্ত ঘাটতে। যেমন: কোন বস্তু ভূমি থেকে উপরের দিকে নিতে অভিকর্ষ বলের বিপরীতে কাজ করতে হয় তাই শক্তি বৃদ্ধি পায়। কিন্তু নিচের দিকে মানে বলের দিকে সমস্ত ঘাটতে বাহ্যিক কাজ করতে হয় না, শক্তি ব্যয় করতে হয় না, শুধু বিভব শক্তি হ্রাস পায়। তেমনই ইলেকট্রনকে নিউক্লিয়াস থেকে দূরে নিতে নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বলের বিপরীতে কাজ করতে হবে। কিন্তু নিউক্লিয়াসের দিকে মানে বলের দিকে সমস্ত ঘাটতে কাজ করতে হয় না, সঞ্চিত শক্তি ব্যয় করতেই হয়। তাই ইলেকট্রনটি বিভব থেকে খনাত্মক। মনেথাক: বিভব বলছে বৃষ্টির চার্জ তড়িৎ ক্ষেত্রের কোন বিন্দুতে আনে কৃতকাজ। আর ইলেকট্রনকে তড়িৎ ক্ষেত্রের দিকে আনে কাজ করতে হয় না। তাই শক্তি হ্রাস পায়। \( E_n = \frac{1}{n^2} E_1 \), সুতরাং \( E_1 = -13.6 \, \text{eV}; \, E_2 = -3.4 \, \text{eV}; \, E_3 = -1.51 \, \text{eV} \) অর্থাৎ ভূমি থেকে উচ্চতর শক্তি স্তরে গেলে বিভব শক্তি বাড়ে।

Another Explanation (5):

হাইড্রোজেন পরমাণুর ভূমি অবস্থার শক্তি: -13.6 eV এর তাৎপর্য

হাইড্রোজেন পরমাণুর ভূমি অবস্থার শক্তি -13.6 eV। এখানে ঋণাত্মক চিহ্নের একটি বিশেষ তাৎপর্য রয়েছে। এটি নির্দেশ করে যে ইলেকট্রনটি নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ অবস্থায় আছে। যদি শক্তি ধনাত্মক হতো, তবে ইলেকট্রনটি নিউক্লিয়াসের প্রভাব থেকে মুক্ত হয়ে যেত।

ব্যাখ্যা:

• ঋণাত্মক শক্তি: ঋণাত্মক শক্তি মানে হল ইলেকট্রনকে পরমাণু থেকে অসীম দূরত্বে সরাতে হলে বাইরে থেকে শক্তি সরবরাহ করতে হবে।
• বন্ধন শক্তি: -13.6 eV হলো মূলত binding energy বা বন্ধন শক্তি। এটি সেই পরিমাণ শক্তি যা একটি ইলেকট্রনকে নিউক্লিয়াস থেকে সম্পূর্ণ আলাদা করতে প্রয়োজন।
• স্থিতিশীল অবস্থা: ঋণাত্মক শক্তি পরমাণুর স্থিতিশীলতা নির্দেশ করে। ইলেকট্রন সর্বনিম্ন শক্তি স্তরে থাকার কারণে এটি নিউক্লিয়াসের টানে আবদ্ধ থাকে।

বিষয়টিকে আরও স্পষ্ট করার জন্য একটি তুলনা:

একটি উদাহরণ দেওয়া যাক। মনে করুন, আপনি একটি কূপের মধ্যে দাঁড়িয়ে আছেন। আপনার উচ্চতা কূপের গভীরতার তুলনায় কম। এক্ষেত্রে আপনার স্থিতি শক্তি ঋণাত্মক হবে, কারণ কূপ থেকে বের হতে হলে আপনাকে শক্তি প্রয়োগ করতে হবে। হাইড্রোজেন পরমাণুর ইলেকট্রনের অবস্থাও অনেকটা তেমনই। 🕳️🧍

বিভিন্ন শক্তি স্তরের তুলনা:

শক্তি স্তর (n)	শক্তি (eV)	মন্তব্য
1 (ভূমি অবস্থা)	-13.6	সবচেয়ে স্থিতিশীল অবস্থা 🥇
2	-3.4	কম স্থিতিশীল 🥈
3	-1.51	আরও কম স্থিতিশীল 🥉
∞ (অসীম)	0	ইলেকট্রন মুক্ত 🚀

আরো কিছু তথ্য:

• যখন একটি ফোটন photon নির্গত হয়, তখন ইলেকট্রন উচ্চ শক্তিস্তর থেকে নিম্ন শক্তিস্তরে যায়।
• এই নির্গত ফোটনের শক্তি দুটি স্তরের শক্তির পার্থক্যের সমান। 💡
• আয়নাইজেশন শক্তি (ionization energy) হলো সেই শক্তি যা একটি ইলেকট্রনকে পরমাণু থেকে সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করতে প্রয়োজন। হাইড্রোজেনের জন্য এটি 13.6 eV। ⚡

আশা করি, ঋণাত্মক চিহ্নের তাৎপর্য এখন আপনার কাছে স্পষ্ট। 😊🙏