किसी निश्चित नाभिक (प्रोटॉन) के परितः घूर्णी इलेक्ट्रॉन पर विचार करते हुए, H-परमाणु की बंधन ऊर्जा \(\rm B = -\frac{me^4}{8n^2\varepsilon^2_0h^2}\) है. (m =इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान)।

यदि कोई संदर्भ फ्रेम में काम करने का फैसला करता है, जहाँ इलेक्ट्रॉन विराम में है, तो प्रोटॉन उसके परितः घूम रहा होगा। इसी प्रकार के तर्कों से बंधन ऊर्जा होगी,

\(\rm B = -\frac{Me^4}{8n^2\varepsilon^2_0h^2}\) (M =प्रोटोन द्रव्यमान)

यह अंतिम व्यंजक सही नहीं है क्योंकि:

  1. n पूर्णांक नहीं होगा।
  2. बोर-परिमाणीकरण केवल इलेक्ट्रॉन पर लागू होता है। 
  3.  जिस फ्रेम में इलेक्ट्रॉन विराम में है वह जड़त्वीय नहीं है।
     
  4. प्रोटॉन की गति वृत्ताकार कक्षाओं में नहीं होगी, यहाँ तक कि लगभग भी नहीं।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 :  जिस फ्रेम में इलेक्ट्रॉन विराम में है वह जड़त्वीय नहीं है।
 

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संकल्पना:

जिस फ्रेम में इलेक्ट्रॉन विराम में है, वह जड़त्वीय नहीं हो सकता है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन विराम में है, दिया गया व्यंजक बंधन ऊर्जा के लिए सही नहीं हो सकता है क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु में इलेक्ट्रॉन एक निश्चित नाभिक के परितः घूमता है और इसलिए परिपथ गति के कारण कुछ अभिकेंद्री त्वरण होता है।

व्याख्या:

चूंकि इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान प्रोटॉन की तुलना में नगण्य होता है। अतः अभिकेंद्री बल वैद्युतस्थैतिक बल प्रदान नहीं कर सकता है और दिया गया व्यंजक \(\rm B = -\frac{Me^4}{8n^2\varepsilon^2_0h^2}\) सत्य नहीं है, क्योंकि यह me << mpपर अभिकेंद्री बल के​ Fe ​<<Fp के कारण अजड़त्वीय संदर्भ तंत्र बनाता है।

अतः विकल्प (3) सही उत्तर है।

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