Arika ariviyal

11.ஆர்தோ,பாரா ஹைட்ரஜன்(ortho-para hydrogen) 

ஹைட்ரஜன் அணு இரண்டு வகையான ஆற்றல் நிலைகளில் இருக்க முடியும். மைய புரோட்டானும், அதைச் சுற்றி வரும் எலெக்ட்ரானும் ஒன்றுக்கொன்று இணையான தற்சுழற்சியைப் பெற்று ஆர்தோ ஹைட்ரஜனாகவும், எதிரிணையான தற்சுழற்சியைப் பெற்று பாரா ஹைட்ரஜனாகவும் இருக்கும், இவ்விரு ஆற்றல் நிலைகளில்  எது தாழ்ந்த ஆற்றலைக் கொண்டு கூடுதல் நிலைப்புத் தன்மையுடன் இருக்கிறது. ?

 11.. ஒரு ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறில் இரண்டு புரோட்டான்கள் இருக்கின்றன.இவற்றின் தற்சுழற்சியைப் பொருத்து ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன. இரண்டு புரோட்டான்களும் ஒரே மாதிரியாக ,ஒன்றுக்கொன்று இணையான தற்சுழற்சியைப்  பெற்றிருக்குமானால் அதை ஆர்த்தோ ஹைட்ரஜன் என்பார்கள் எதிரிணையான தற்சுழற்சி எனில் அதைப் பாரா ஹைட்ரஜன் என்பர். சாதாரணமாக ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு இவ்விரு வகைக் ஹைட்ரஜன்களாலும் ஒரு வேதிச் சம நிலையில் இருக்கும்.

     ஆர்த்தோ ஹைட்ரஜன்                          பாரா ஹைட்ரஜன் 

அமைப்பில் ஆர்த்தோ மற்றும் பாரா ஹைட்ரஜன்களின் அளவு வெப்ப நிலையைப் பொருத்து மாறுபடுகின்றது. 0 ^O K வெப்ப நிலையில் பாரா ஹைட்ரஜன் மிகவும் நிலைப்புத்தனத்துடன் இருக்கின்றது. காற்றை நீர்மமாக மாற்றும் நிலை மாற்று வெப்ப நிலையில் ஆர்த்தோ-பாரா ஹைட்ரஜன்களின் செழுமை விகிதம் 1:1, அறை வெப்ப நிலையில் இத் தகவு 3:1 ஆக மாற்றம் பெறுகின்றது. வெப்ப நிலையை எவ்வளவு உயர்த்தினாலும் இத் தகவு இதற்ககு மேல் மாற்றம் பெறுவதில்லை.தூய பாரா ஹைட்ரஜனை 20 ^o K வரை குளிர்வூட்டிப் பெற முடியும். எனினும் 75 % விழுக்காட்டிற்கு மேல் ஆர்த்தோ ஹைட்ரஜன் இருக்குமாறு ஹைட்ரஜன் வளிமத்தைப் பெறவே முடியாது. 

புரோட்டான் நேர் மின்னூட்டம் கொண்ட துகள் தற்சுழற்சி காரணமாக இது ஒரு காந்தத் திருப்புத் திறனைப் பெற்றிருக்கும். அதனால் அதைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாகிக் கொள்ளும். ஆர்த்தோ  ஹைட்ரஜனில் இந்த காந்தப்புலம் ஒன்றையொன்று விலக்கிவிடுகின்றது.வட தென் காந்த முனைகள் ஒரே பக்கத்தில் இருக்க இரு காந்தங்களையும் நெருக்கமாகக் கொண்டு வர முடியாது. அதிக ஆற்றல் பெற்றிருந்தால் மட்டுமே அப்படி நெருக்கமாகக் கொண்டு வரமுடியும். ஆனால் பாரா ஹைட்ரஜனில் காந்த முனைகள் ஒன்றுக்கொன்று மாறி இருப்பதால் தாழ்ந்த ஆற்றல் நிலையில் இருக்கும். வெப்ப நிலையை உயர்த்த காந்த முனைகள் திசை மாறி ஆர்த்தோ  ஹைட்ரஜனாக நிலை மாறும்.

ஹைட்ரஜன் அணுவிலும்  ஆர்த்தோ(Ortho)மற்றும் பாரா(Para) ஹைட்ரஜன் போல  இரு  நிலைகள் உள்ளன.. இவற்றை p-நிலை (கோண உந்தம் 1- புரோட்டானும் எலெக்ட்ரானும் இணையான தற்சுழற்சியையும், எதிரிணையான காந்தத் திருப்புத் திறனையும் பெற்றிருக்கும்.) என்றும் s- நிலை (கோண உந்தம் 0 புரோட்டானும் எலெக்ட்ரானும் எதிரிணையான தற்சுழற்சியையும், இணையான காந்தத் திருப்புத் திறனையும் பெற்றிருக்கும்) புரோட்டான் எலெக்ட்ரானின் தற்சுழற்சி ஒன்றுக்கொன்று எதிராக இருப்பின் அதைப் பாரா நிலை என்றும் இணையாக இருப்பின் ஆர்தோ நிலை என்றும்  கூறலாம்.அறை வெப்ப நிலையில் இயற்கை ஹைட்ரஜனில் 25% பாராவும், 75 %ஆர்த்தோவும் உள்ளன.இவற்றின் ஆற்றல் வேறுபட்டிருப்பதால், இயற்பியல் பண்புகளும் மாறு பட்டிருக்கின்றன.பாரா நிலை ஹைட்ரஜனின் உறை மற்றும் கொதி நிலைகள் சாதாரண
ஹைட்ரஜனை விட 0.1 டிகிரி செல்சியஸ் தாழ்வாக இருக்கிறது. இதில் ஆர்தோ நிலை ஹைட்ரஜனில் காந்தக் கவர்ச்சி விசை வலிமையாக இருப்பதால் பிணைப்பாற்றல் (binding energy) அதிகம். இரு வேறு
ஆற்றல் நிலைகளுக்கு இடையே ஏற்படும் நிலை மாற்றத்தினால் உமிழப்படும் ஆற்றலின் அலைநீளம் 21.1

செ. மீ. அதிர்வெண் 1420.4 மெகா ஹெர்ட்ஸ் இது ரேடியோ வானவியலில் முக்கியமானதாகக் கருதப்படுகிறது.

Arika ariviyal

ஒத்ததிர்வுக் குழாயில் நீருக்குப் பதிலாக பாதரசம் 

ஒரு பக்கம் அடைக்கப்பட்டு, ஒரு பக்கம் திறவலான ஒரு நீண்ட கண்ணாடிக் குழாயைசெங்குத்‌தாக நிறுத்தி அதில் பாதியளவு நீரிட்டு நிரப்பி அதன் முகவாயில் அதிர்வுரும்ஓர் இசைக்கவையை குழாயின் சுவரைத் 

தொடாமல் வைக்கவும். நீர் மட்டத்தை மெதுவாக மாற்ற, ஒரு குறிப்பிட்ட நீர்த்தம்பம் இருக்கும்

போது ஒலி உரத்துக்கேட்கிறது .இதையே ஒத்ததிர்வு என்பார்கள். இன் நிலையில் இசைக்கவையின்

அதிர்வும், கண்ணாடிக் குழாயில் உள்ள காற்றணுக்களின் அதிர்வும் சமமாகஇருக்கும்.

காற்றுத் தம்பத்தின் நீளம் λ/4 ன் ஒற்றைப்படை மதிப்பில் இருக்கும்.ஆனால் ஒலியின் 

திசை வேகம் அதிர்வெண் மற்றும் அலைநீளம் இவற்றின் பெருக்கல்பலனாகும்..ஒத்ததிர்வுக் குழாயில் உள்ளநீரை நீக்கி விட்டு பாதரசத்தை இட்டு நிரப்பினால் ஒத்ததிர்வு நீளம் என்னவாக இருக்கும்?.

. ஒத்ததிர்வுக் குழாயில் நீருக்குப் பதிலாக பாதரசத்தை நிரப்பும் போது காற்றுத்தம்பத்தில் இருக்கும் நீராவி 

நீக்கப்படுகின்றது. அதனால் ஈரப்பதம் குறைய ஒலியின்திசை வேகமும் குறைகிறது.எனவே ஒத்ததிர்வு நீளம் குறையும் எனலாம்.

arika ariviyal

சந்திப்பது எப்போது எங்கே ?

விண்வெளிப் பயணத்தை நிஜமாக்க இன்றைக்கு பன்னாட்டினரும் விண்வெளியில் ஆய்வுக் கூடங்களை நிறுவி வருகின்றார்கள்.

விண்வெளியில் சமபக்க முக்கோண வடிவில் ஓர் ஆய்வுக் கூடம் நிறுவப்பட்டு அதன் ஊச்சிப் புள்ளிகளில் வெவ்வேறு ஆய்வு மையங்கள் அமைக்கப்பட்டன. ஆய்வு மையங்களில் மூன்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் பணியாற்றிக் கொண்டிருந்தனர்.அவர்கள் சேகரித்த புள்ளி விவரங்களைப் பரிமாறிக் கொள்ள ஒரு சமயம் மூவரும் சந்திக்க வேண்டி வந்தது. மூவரு ஒரே சமயத்தில் பயணத்தைத் தொடங்கியபோது, முதல் ஆராய்ச்சியாளர் எப்போதும் இரண்டாவது ஆராய்ச்சியாளரை நோக்கியும்,இரண்டாவது ஆராய்ச்சியாளர்  மூன்றாவது ஆராய்ச்சியாளரை நோக்கியும் ,மூன்றாவது முதலாவது ஆராய்ச்சியாளரை நோக்கியும் பயணித்தினர். அவர்கள் எங்கு எவ்வளவு நேரத்தில் சந்திப்பார்கள் ?

சம பக்க முக்கோணத்தின் சீர்மையினால் A,B,C என்ற ஆய்வுக் கூட ஆராய்ச்சியாளர்கள் O என்ற வடிவ  மையத்தில்சந்திப்பார்கள். ஒவ்வொருவரும் கடந்த தொலைவு OA=OB=OC. Cos θ = AN/OA ;OA = a/√3 .ஆராய்ச்சியாளர்களின்  இயக்க வேகம்  மாறாவிட்டாலும், அதன் திசை தொடர்ந்து மாறுகின்றது. எனவே மையம் நோக்கிய அதன்  ஆக்கக் கூறு V Cos θ = V[√3/2] எனவே மூன்று ஆராய்ச்சியாளர்களும்  O  என்ற  உருவ மையத்தில் 2a/3V வினாடிக்குப் பின்  சந்திப்பார்கள் எனலாம்.