Quantum Mechanics And Spectroscopy - BU 2023 Question Paper

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(i)

In Compton effect, the increase in wavelength of scattered radiation depends on :

(a) Wavelength of incident radiation

(b) Material of scatterer

(d) Both (a) and (b)

कॉम्पटन प्रभाव में प्रकीर्णित विकिरण की तरंगदैर्घ्य में वृद्धि निर्भर करती है :

(अ) आपतित विकिरण की तरंगदैर्घ्य पर

(ब) प्रकीर्णक पदार्थ पर

(स) प्रकीर्णन कोण पर,

(द) दोनों (अ) एवं (ब) पर

Total No. of Questions : 11] [Total No. of Printed Pages : 8

AU-343

B. Sc. Final Year

Regular/Private/Supply/Ex

March - 2023

Physics

Paper Phy.-I

QUANTUM MECHANICS AND SPECTROSCOPY

(ii)

For a fixed axis rigid rotator, the eigen function is a function of :

(a) Only r

(b) r, θ and φ

(d) Only φ

स्थिर अक्ष दृढ़ घूर्णी का आइगन फलन होता है :

(अ) केवल r का फलन

(ब) r, θ एवं φ का फलन

(स) θ एवं φ का फलन

(द) केवल φ का फलन.

Time : 3 Hours

Maximum Marks :
Reg.: 40
Pvt.: 50

Note : All questions are compulsory.

सभी प्रश्न अनिवार्य हैं ।

Section A

खण्ड 'अ'

Objective Type Questions

वस्तुनिष्ठ प्रश्न

5x1=5

Choose the correct answer :

सही उत्तर चुनिए :

(iii)

For the two electron systems if l₁ = 2, l₂ = 1, then the values of L will be :

(a) 1, 2

(b) 3, 2, 1

(d) 2, 3

यदि दो इलेक्ट्रॉन निकाय के लिए l₁ = 2 तथा l₂ = 1 हो, तो L के मान होंगे :

(अ) 1, 2

(ब) 3, 2, 1.

(स) 3, 2, 1, 0

(द) 2, 3

(iv)

Raman shift lies in :

(a) Visible region

(b) Ultraviolet region

(d) Microwave region

रमन हटाव पाया जाता है :

(अ) दृश्य क्षेत्र में

(ब) पराबैंगनी क्षेत्र में

(स) अवरक्त क्षेत्र में

(द) सूक्ष्म-तरंग क्षेत्र में

(v)

The maximum contribution in binding energy of nucleus is of :

(a) Volume energy term

(b) Coulomb energy term

(d) Asymmetry energy term

नाभिक की बंधन ऊर्जा में मुख्य अधिकतम योगदान होता है :

(अ) आयतन ऊर्जा पद का,

(ब) कूलॉम्ब ऊर्जा पद का

(स) पृष्ठ ऊर्जा पद का

(द) असममित ऊर्जा पद का

Section B

खण्ड 'ब'

Short Answer Type Questions

लघु उत्तरीय प्रश्न

5x2=10/3x5=15

Explain the principle of Heisenberg's uncertainty principle from the diffraction at a single slit.

एकल झिरी पर विवर्तन की घटना से हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता के सिद्धान्त को समझाइए ।

(अथवा)

What is the Planck's radiation law ? Explain it in brief.

प्लांक का विकिरण नियम क्या है ? संक्षिप्त में इसे समझाइए ।

What are the Pauli's spin matrices ? Write its properties.

पाउली स्पिन मैट्रिक्स क्या हैं ? इसके गुणों को लिखिए ।

(अथवा)

What is meant by a one-dimensional potential step ?

एकविमीय विभव सोपान से क्या तात्पर्य है ?

Explain fine structure of Sodium D-line.

सोडियम डी-रेखा की सूक्ष्म संरचना को समझाइए ।

(अथवा)

Explain L-S and J-J couplings.

एल-एस तथा जे-जे युग्मनों को समझाइए ।

Explain various types of spectra of a molecule and draw proper energy level diagram.

अणु के विभिन्न वर्णक्रमों को समझाइए तथा उचित ऊर्जा स्तर आलेख खींचिए ।

(अथवा)

Explain the Born Oppenheimer approximation.

बोर्न ओपेनहीमर सन्निकटता को समझाइए ।

Explain conservation laws of elementary particles.

मूल कणों के संरक्षण नियम को समझाइए ।

(अथवा)

What is meant by Q-value of a nuclear reaction ?

किसी नाभिकीय अभिक्रिया के Q-मान से क्या तात्पर्य है ?

Section C

खण्ड 'स'

Long Answer Type Questions

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

5x5=25/6x5=30

What is photo-electric effect ? State the experimental conclusions of the photoelectric effect. How did Einstein explain it by the Planck's quantum theory ?

प्रकाशवैद्युत प्रभाव क्या है ? प्रकाशवैद्युत प्रभाव के प्रायोगिक निष्कर्ष लिखिए । प्लांक के क्वांटम सिद्धान्त से आइन्स्टीन ने इसे किस प्रकार समझाया ?

(अथवा)

Derive time independent and time dependent Schrödinger equations.

समय पर अनिर्र्भर एवं समय पर निर्भर श्रोडिंजर समीकरणों को निगर्मित कीजिए ।

Write down the Schrödinger equation for a simple harmonic oscillator and solve it. Show that the energy levels of oscillator are discrete and equispaced.

सरल आवृत्ति दोलित्र के लिए श्रोडिंजर समीकरण लिखिए तथा इसे हल कीजिए । सिद्ध कीजिए कि दोलित्र के ऊर्जा स्तर विविक्त तथा समदूरस्थ होते हैं ।

(अथवा)

Obtain an expression for the energy of a particle enclosed in a one-dimensional box. Show that the energy states of the particle are discrete, but not equispaced.

एकविमीय बॉक्स में बन्द कण की ऊर्जा के लिए व्यंजक प्राप्त कीजिए तथा सिद्ध कीजिए की ऊर्जा अवस्थाएँ विविक्त होती हैं, लेकिन समदूरस्थ नहीं होती हैं ।

What is normal Zeeman effect ? Explain it and obtain an expression for the Zeeman shift.

सामान्य जीमान प्रभाव क्या है ? इसकी व्याख्या कीजिए तथा जीमान विस्थापन के लिए व्यंजक निगर्मित कीजिए ।

(अथवा)

What are the characteristic of X-rays ? State and derive Moseley's law.

एक्स किरणों की विशेषताएँ क्या हैं ? मोजले के नियम को समझाइए तथा व्युत्पन्न कीजिए ।

10.

What is Raman effect ? Describe experimental arrangement for its study. Explain it qualitatively by quantum theory.

रमन प्रभाव क्या है ? इसके अध्ययन के लिए प्रायोगिक व्यवस्था समझाइए । क्वांटम सिद्धांत द्वारा इसकी गुणात्मक व्याख्या कीजिए ।

(अथवा)

Write short notes on the following :

(a) Elementary concept of Nuclear Magnetic Resonance (NMR)

(b) Frank-Condon's principle

निम्नलिखित पर संक्षिप्त टिप्पणियाँ लिखिए :

(अ) नाभिकीय चुम्बकीय अनुनाद का प्रारंभिक अवधारणा

(ब) फ्रैंक-कॉन्डॉन सिद्धान्त

11.

Write short notes on any two of the following :

(a) Classification of elementary particles

(b) Shell model

(d) Binding energy and its curve

निम्नलिखित में से किन्हीं दो पर संक्षिप्त टिप्पणियाँ लिखिए :

(अ) मूल कणों का वर्गीकरण

(ब) कोश-मॉडल

(स) अर्द्ध मूलानुपाती द्रव्यमान सूत्र

(द) बन्धन ऊर्जा एवं इसका वक्र