$(i)$ ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસરની સમજૂતીમાં,આપણે ધારીએ છીએ કે $f$ આવૃત્તિનો એક ફોટોન ઈલેક્ટ્રોન સાથે અથડાય છે અને તેની ઊર્જાનું સ્થાનાંતરણ કરે છે. આનાથી ઉત્સર્જિત ઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિઊર્જા $E_{max}$ માટેનું સમીકરણ $E_{max} = hf - \phi_0$ મળે છે (જ્યાં $\phi_0$ એ ધાતુનું વર્ક ફંક્શન છે). જો એક ઈલેક્ટ્રોન $2$ ફોટોન (દરેક $f$ આવૃત્તિના) શોષે,તો ઉત્સર્જિત ઈલેક્ટ્રોન માટે મહત્તમ ઊર્જા કેટલી હશે?
$(ii)$ સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલની ચર્ચામાં આ હકીકત (બે ફોટોનનું શોષણ) ને ધ્યાનમાં કેમ લેવામાં આવતી નથી?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) $(i)$ ધારો કે એક ઈલેક્ટ્રોન $f$ આવૃત્તિ ધરાવતા બે ફોટોનનું શોષણ કરે છે. આ કુલ $2hf$ ઊર્જામાંથી,તે ઉત્સર્જન માટે $W$ જેટલી ઊર્જા વર્ક ફંક્શન તરીકે વાપરે છે અને બાકીની ઊર્જા $(2hf - W)$ ઉત્સર્જન પછી ગતિઊર્જા તરીકે મેળવે છે.
તેથી,$K = 2hf - W$.
માટે,$K_{max} = 2hf - W_{min}$.
કારણ કે $W_{min} = \phi_0$,તેથી $K_{max} = 2hf - \phi_0$.
$(ii)$ જો ઉપરની ધારણા સાચી હોત,તો કાર્ય-ઊર્જા પ્રમેય મુજબ,$K_{max} = V_0 e$ લેતા (જ્યાં $V_0$ એ સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ છે):
$2hf - \phi_0 = V_0 e$
$V_0 = (\frac{2h}{e})f - (\frac{\phi_0}{e})$
આ સમીકરણ સુરેખ રેખા $y = mx + c$ જેવું છે. જો આપણે પ્રાયોગિક રીતે $V_0$ વિરુદ્ધ $f$ નો આલેખ દોરીએ,તો તેનો ઢાળ $(\frac{2h}{e})$ મળવો જોઈએ. પરંતુ પ્રાયોગિક રીતે આપણને આ ઢાળ માત્ર $(\frac{h}{e})$ મળે છે. તેથી,બે ફોટોન શોષણની ધારણા ખોટી સાબિત થાય છે. આથી જ સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલની ચર્ચામાં આવી ધારણાને ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી નથી.

Explore More

Similar Questions

એક પ્રકાશસંવેદનશીલ પદાર્થ માટે, વર્ક ફંક્શન (કાર્ય વિધેય) $W_0$ છે અને સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ $V$ છે. આપાત વિકિરણની તરંગલંબાઇ કેટલી હશે? ($h$ = પ્લાન્કનો અચળાંક, $c$ = પ્રકાશનો વેગ, $e$ = ઇલેક્ટ્રોનિક ચાર્જ)

$9 \ eV$ વર્ક ફંક્શન ધરાવતી ધાતુમાં ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસર શરૂ કરી શકે તેવી પ્રકાશની સૌથી લાંબી તરંગલંબાઈ કેટલી છે?

આર્ગોન લેસર દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ $488 \, nm$ તરંગલંબાઇ ધરાવતા પ્રકાશનો ઉપયોગ ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર માટે કરવામાં આવે છે। જ્યારે આ વર્ણપટ રેખાનો પ્રકાશ કેથોડ પર આપાત થાય છે, ત્યારે ફોટોઇલેક્ટ્રોનનું સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ $0.38 \, V$ છે। કેથોડ મટીરીયલનું વર્ક ફંક્શન કેટલું હશે ($ \, eV$ માં)?

એક પ્રકાશસંવેદનશીલ ધાતુની સપાટીનું કાર્ય વિધેય (work function) $1.1 \ eV$ છે. $1.5 \ eV$ અને $2 \ eV$ ઊર્જા ધરાવતા બે પ્રકાશના કિરણો ધાતુની સપાટી પર આપાત થાય છે. ઉત્સર્જિત ફોટોઇલેક્ટ્રોનના મહત્તમ વેગનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

જ્યારે $\lambda_1$ અને $\lambda_2$ તરંગલંબાઈ ધરાવતો પ્રકાશ ધાતુની સપાટી પર આપાત થાય છે,ત્યારે ઉત્સર્જિત ફોટોઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિઊર્જા અનુક્રમે $K_1$ અને $K_2$ છે. જો $\lambda_1 = 3 \lambda_2$ હોય,તો:

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo