গতিশীল একটি ইলেকট্রনের ভর \(35.8 \times 10^{-11} \, \text{kg}\) হলে এর গতিশক্তি হবে-
গতিশীল ইলেকট্রনের গতিশক্তি নির্ণয়
একটি গতিশীল ইলেকট্রনের ভর \(35.8 \times 10^{-31} \, \text{kg}\) দেওয়া আছে। এর গতিশক্তি নির্ণয় করতে হবে।
প্রথমে, ইলেকট্রনের বেগ নির্ণয় করি:
আমরা জানি, আপেক্ষিক ভর \(m = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}\), যেখানে:
- \(m\) = গতিশীল ইলেকট্রনের ভর (\(35.8 \times 10^{-31} \, \text{kg}\))
- \(m_0\) = স্থির অবস্থায় ইলেকট্রনের ভর (\(9.11 \times 10^{-31} \, \text{kg}\))
- \(v\) = ইলেকট্রনের বেগ
- \(c\) = আলোর বেগ (\(3 \times 10^8 \, \text{m/s}\))
সুতরাং, \(\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} = \frac{m_0}{m}\)
বা, \(1 - \frac{v^2}{c^2} = \left(\frac{m_0}{m}\right)^2\)
বা, \(\frac{v^2}{c^2} = 1 - \left(\frac{m_0}{m}\right)^2\)
বা, \(v = c \sqrt{1 - \left(\frac{m_0}{m}\right)^2}\)
মান বসিয়ে পাই,
\(v = (3 \times 10^8) \sqrt{1 - \left(\frac{9.11 \times 10^{-31}}{35.8 \times 10^{-31}}\right)^2}\)
\(v \approx (3 \times 10^8) \sqrt{1 - (0.254)^2}\)
\(v \approx (3 \times 10^8) \sqrt{1 - 0.0645}\)
\(v \approx (3 \times 10^8) \sqrt{0.9355}\)
\(v \approx (3 \times 10^8) \times 0.967\)
\(v \approx 2.901 \times 10^8 \, \text{m/s}\)
এখন, গতিশক্তি নির্ণয় করি:
গতিশক্তি \(KE = (m - m_0)c^2\)
\(KE = (35.8 \times 10^{-31} - 9.11 \times 10^{-31}) \times (3 \times 10^8)^2\)
\(KE = (26.69 \times 10^{-31}) \times (9 \times 10^{16})\)
\(KE = 240.21 \times 10^{-15} \, \text{J}\)
ইলেকট্রন ভোল্টে রূপান্তর:
আমরা জানি, \(1 \, \text{eV} = 1.602 \times 10^{-19} \, \text{J}\)
সুতরাং, \(KE (\text{in eV}) = \frac{240.21 \times 10^{-15}}{1.602 \times 10^{-19}}\)
\(KE \approx 1.499 \times 10^6 \, \text{eV}\)
অতএব, গতিশক্তি:
\(KE \approx 1.5 \times 10^6 \, \text{eV}\) অথবা \(1.5 \, \text{MeV}\)
🤔 প্রদত্ত উত্তর \(9.4 \times 10^{5} \, \text{eV}\) এর সাথে মিলছে না। সম্ভবত প্রশ্নে দেওয়া ভর \(35.8 \times 10^{-31} \, \text{kg}\) -এর জায়গায় \(10^{-11}\) kg এর বদলে অন্যকিছু হবে। 👍
```