रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के अनुसार, परमाणु का अधिकांश द्रव्यमान कहाँ स्थित होता है?

Question

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The correct answer is B: नाभिक में. रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के अनुसार, जो उनके प्रसिद्ध अल्फा-कण प्रकीर्णन प्रयोग का परिणाम था, परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान और संपूर्ण धनात्मक आवेश परमाणु के केंद्र में 'नाभिक' नामक एक अत्यंत छोटे, सघन क्षेत्र में केंद्रित होता है। परमाणु का शेष भाग मुख्य रूप से खाली स्थान है, जिसमें इलेक्ट्रॉन कक्षाओं में घूमते हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के अनुसार, जो उनके प्रसिद्ध अल्फा-कण प्रकीर्णन प्रयोग का परिणाम था, परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान और संपूर्ण धनात्मक आवेश परमाणु के केंद्र में 'नाभिक' नामक एक अत्यंत छोटे, सघन क्षेत्र में केंद्रित होता है। परमाणु का शेष भाग मुख्य रूप से खाली स्थान है, जिसमें इलेक्ट्रॉन कक्षाओं में घूमते हैं।

Working Principle: गोल्ड फॉइल प्रयोग में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने सोने की एक पतली पन्नी पर अल्फा कणों ($He^{2+}$ नाभिक) की बौछार की। जबकि अधिकांश कण सीधे निकल गए, एक बहुत छोटे अंश ने बड़े कोण पर विचलन का अनुभव किया या वापस उछल गए। इसने एक केंद्रीय, धनात्मक आवेशित और विशाल कोर की उपस्थिति का संकेत दिया जो परमाणु के पूरे द्रव्यमान को केंद्रित करता है, जिससे भारी अल्फा कणों का प्रतिकर्षण विचलन होता है।

Key Formulas: $m_{atom} \approx m_{nucleus} = Z 	imes m_p + (A-Z) 	imes m_n$ — परमाणु का द्रव्यमान अनिवार्य रूप से नाभिक में स्थित इसके प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का द्रव्यमान है।

Key Points: प्रोटॉन के कारण नाभिक धनात्मक रूप से आवेशित होता है।; परमाणु का अधिकांश भाग खाली स्थान है।; इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक रूप से आवेशित कण होते हैं जो नाभिक के चारों ओर घूमते हैं।; नाभिक की त्रिज्या लगभग $10^{-15} 	ext{ m}$ है, जबकि परमाणु की $10^{-10} 	ext{ m}$ है।

Disadvantages: यह परमाणु की स्थिरता की व्याख्या करने में विफल रहा क्योंकि शास्त्रीय भौतिकी ने भविष्यवाणी की थी कि इलेक्ट्रॉनों को ऊर्जा खोनी चाहिए और नाभिक में गिर जाना चाहिए।

Applications: नाभिकीय भौतिकी की नींव।; बोर के मॉडल का विकास।

Additional Info: विकल्प B (नाभिक में) सही उत्तर है।. विकल्प A (इलेक्ट्रॉनों के कोशों में) गलत है क्योंकि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की तुलना में इलेक्ट्रॉन लगभग द्रव्यमान रहित होते हैं।. विकल्प D (इलेक्ट्रॉन बादल में) क्वांटम यांत्रिकी के लिए वैज्ञानिक रूप से वर्णनात्मक है, लेकिन यह इलेक्ट्रॉनों को खोजने की संभावना को संदर्भित करता है, न कि द्रव्यमान के स्थान को।

Answer: B सही है — रदरफोर्ड के मॉडल के अनुसार, नाभिक में परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान होता है।

Exam Tip: याद रखें कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन (न्यूक्लियॉन) परमाणु के द्रव्यमान के >99.9% के लिए जिम्मेदार होते हैं, और ये हमेशा नाभिक में पाए जाते हैं।

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Option A: इलेक्ट्रॉनों के कोशों में

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Option C: यह समान रूप से वितरित होता है

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Option D: इलेक्ट्रॉन बादल में

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