মোসলের সূত্র

মোসলের সূত্রটি পরমাণু কর্তৃক নির্গত বৈশিষ্ট্যযুক্ত এক্স-রে সম্পর্কিত একটি অভিজ্ঞতামূলক সূত্র ।১৯১৩-১৯১৪ সালে সূত্রটি ইংরেজ পদার্থবিজ্ঞানী হেনরি মোসলে আবিষ্কার এবং প্রকাশ করেন। ^[১][২] মোসলের কাজের পূর্বে , "পারমাণবিক সংখ্যা" পর্যায় সারণীতে উপাদানের অবস্থান নির্ণয়ের জন্য ব্যবহার করা হতো না এবং এটি কোনও পরিমাপযোগ্য শারীরিক পরিমাণের সাথে জড়িত বলে জানা যায়নি।^[৩] সংক্ষেপে, সূত্রটি বলে যে, নির্গত এক্স-রে এর কম্পাঙ্কের বর্গমূল পারমাণবিক সংখ্যার সমানুপাতিক। ${\displaystyle \surd v\varpropto Z}$

বিস্তৃত উপাদানগুলির জন্য Kα এবং Kβ হলো এক্স-রে নির্গমন লাইনের ফোটোগ্রাফিক রেকর্ডিং; মনে রাখবেন যে ব্যবহৃত বিচ্ছুরিত উপাদানগুলির জন্য, রেখার অবস্থানটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক (শক্তির নয়)

ইতিহাস

হেনরি মোসলে, একটি এক্স-রে টিউব ধারণ করছেন

ঐতিহাসিক পর্যায় সারণি টেবিলটি পারমাণবিক ভরের উচ্চক্রম অনুসারে তৈরি করা হয়েছিল। তবে কয়েকটি বিখ্যাত ক্ষেত্রে দেখা গিয়েছিল যে দুটি উপাদানের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝাচ্ছিল যে ভারী বস্তু হালকা বস্তুর আগে হওয়া উচিত ছিল।উদাহরণস্বরূপ, কোবাল্টের পারমাণবিক ভর ৫৮.৯ এবং নিকেল এর পারমাণবিক ভর ৫৮.৭।

হেনরি মোসলে এবং অন্যান্য পদার্থবিদরা উপাদানসমূহ অধ্যয়নের জন্য এক্স-রে বিচ্ছুরণ ব্যবহার করেছিলেন এবং তাদের পরীক্ষাগুলির ফলাফলগুলি পারমাণবিক সংখ্যা দ্বারা পর্যায় সারণিটি সংগঠিত করতে তাদের প্ররোচিত করে।

যন্ত্রপাতি

যেহেতু ভারী উপাদানগুলির নির্গমন বর্ণালিগুলি নরম এক্স-রে পরিসরে (বায়ু দ্বারা শোষিত) হবে, তাই বর্ণালি সংক্রান্ত সরঞ্জামটি বায়ুশূন্য স্থানে আবদ্ধ রাখতে হয়েছিল। পরীক্ষামূলক গঠন কাঠামোর বিশদ বর্ণনা জার্নালে "উপাদানগুলির উচ্চ-কম্পাঙ্কের বর্ণালি " অংশ ১ এবং অংশ ২ নামক নিবন্ধগুলিতে নথিভুক্ত করা হয়েছিল।

ফলাফল

মোসলে দেখতে পেল যে, ${\displaystyle K_{\alpha }}$ লাইনগুলি ( সিগবাহন স্বরলিপিতে ) প্রকৃতপক্ষে পারমাণবিক সংখ্যার সাথে সম্পর্কিত ছিল, Z। ^[২]

বোরের নেতৃত্ব অনুসরণ করে মোসলে আবিষ্কার করেছিলেন যে বর্ণালি রেখাগুলির জন্য এই সম্পর্কটিকে একটি সাধারণ সূত্র দ্বারা প্রায় কাছাকাছি সম্পর্কযুক্ত করা যেতে পারে, যা পরে মোসলের সূত্র নামে পরিচিতি লাভ করে ।

${\displaystyle \nu =A\cdot \left(Z-b\right)^{2}}$ ^[২]

যেখানে :

${\displaystyle \nu \ }$ এক্স-রে নির্গমন রেখার কম্পাঙ্ক

${\displaystyle A\ }$ এবং ${\displaystyle b\ }$ ধ্রুবকগুলি যা কোন প্রকারের লাইন তার উপর নির্ভর করে (এটি এক্স-রে সংকেতের মধ্যে কে, এল, ইত্যাদি)

${\displaystyle A=\left({\frac {1}{1^{2}}}-{\frac {1}{2^{2}}}\right)\cdot }$ রিডবার্গ ফ্রিকোয়েন্সি এবং ${\displaystyle b\ }$ = ১ এর জন্য ${\displaystyle K_{\alpha }}$ লাইন, এবং ${\displaystyle A=\left({\frac {1}{2^{2}}}-{\frac {1}{3^{2}}}\right)\cdot }$ রাইডবার্গ কম্পাঙ্ক এবং ${\displaystyle b\ }$ = ৭.৪ এর জন্য ${\displaystyle L_{\alpha }}$ লাইন। ^[২]

প্রতিপাদন

মোসলে পারমাণবিক সংখ্যার বিপরীতে এক্স-রে কম্পাঙ্কগুলির বর্গমূল অঙ্কন করে প্রাপ্ত রেখা উপযুক্তভাবে যুক্ত করে এবং বারবার পরীক্ষার মাধ্যমে তার সূত্রটি তৈরি করেছিলেন। ^[২] এবং তার সূত্রটি বোর মডেল দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।${\displaystyle E=h\nu =E_{\text{i}}-E_{\text{f}}={\frac {m_{\text{e}}q_{\text{e}}^{2}q_{Z}^{2}}{8h^{2}\varepsilon _{0}^{2}}}\left({\frac {1}{n_{\text{f}}^{2}}}-{\frac {1}{n_{\text{i}}^{2}}}\right)\,}$

এখানেঃ

${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ শূন্য স্থানে আলোর ভেদ্যতা

${\displaystyle m_{\text{e}}}$ একটি ইলেকট্রনের ভর

${\displaystyle q_{\text{e}}}$ একটি ইলেক্ট্রনের চার্জ

${\displaystyle n_{\text{f}}}$ চূড়ান্ত শক্তি স্তরের কোয়ান্টাম সংখ্যা

${\displaystyle n_{\text{i}}}$ প্রাথমিক শক্তি স্তরের কোয়ান্টাম সংখ্যা

ধারণা করা হয় যে, চূড়ান্ত শক্তির স্তর প্রাথমিক শক্তি স্তরের তুলনায় কম শক্তি সম্পন্ন ।

অভিজ্ঞতার মাধ্যমে অর্জিত ধ্রুবক যা আপাতদৃষ্টিতে আধানগুলোর শক্তির মান হ্রাস করে দিয়েছিল। মোসলের Kα এক্স-রে স্থানান্তর জন্য বোরের সূত্রটি দাঁড়ালো :

${\displaystyle E=h\nu =E_{\text{i}}-E_{\text{f}}={\frac {m_{\text{e}}q_{\text{e}}^{4}}{8h^{2}\varepsilon _{0}^{2}}}\left({\frac {1}{1^{2}}}-{\frac {1}{2^{2}}}\right)(Z-1)^{2}\,=\left({\frac {3}{4}}\right)(Z-1)^{2}\times 13.6\ \mathrm {eV} }$^[২]

অথবা, (উভয় পক্ষকে h দ্বারা ভাগ করে E কে ${\displaystyle \ \nu }$ তে রূপান্তর করে পাই ):

${\displaystyle \nu ={\frac {E}{h}}={\frac {m_{\text{e}}q_{\text{e}}^{4}}{8h^{3}\varepsilon _{0}^{2}}}\left({\frac {3}{4}}\right)(Z-1)^{2}=(2.47\cdot 10^{15}\ \mathrm {Hz} )(Z-1)^{2}\,}$

এই সূত্রের সহগ একটি ফ্রিকোয়েন্সিতে সহজতর হয় +৩/৪h রাই, আনুমানিক মান ২.৪৭×১০^১৫ Hz

স্ক্রিনিং

নিউক্লিয়াসের প্রকৃত চার্জের চেয়ে কার্যকর চার্জের কম হওয়ায় সহজ সরল ব্যাখ্যা হল K-শেলের মধ্যে একটি অযুগ্ম ইলেকট্রন এটি স্ক্রিন(আড়াল ) করে। মোসলের স্ক্রিনিংয়ের ব্যাখ্যাটির সমালোচনা করার একটি বিস্তৃত আলোচনা হুইটেকারের একটি কাগজে পাওয়া যায়, যা বেশিরভাগ আধুনিক গ্রন্থে পুনরাবৃত্তি করা হয়।

পরীক্ষামূলকভাবে পাওয়া এক্স-রে ট্রানজিশনের একটি তালিকা এনআইএসটিতে উপলভ্য আছে ।তাত্ত্বিক শক্তিগুলি কণা পদার্থবিজ্ঞানের ডাইরাক-ফকের মতো একটি সিমুলেশন পদ্ধতি ব্যবহার করে মোসলের সূত্রের চেয়ে অনেক বেশি যথার্থতার সাথে গণনা করা যেতে পারে।

আরও দেখুন

• আধুনিক পর্যায় সারণির বিষয়ে মোসলের পর্যায়ক্রমিক সূত্র
• আউগার ইলেক্ট্রন বর্ণালি, উচ্চতর পারমাণবিক সংখ্যার মৌলগুলো থেকে বৃদ্ধিপ্রাপ্ত এক্স-রে উৎপাদনের সাথে একই রকম সাদৃশ্যপূর্ণ ঘটনা।