फोटोइलेक्ट्रिक धारा को शून्य तक कम करने के लिए आवश्यक स्टॉपिंग विभव . . . . . .

एक धातु की सतह को क्रमशः $E_{1} = 4 \ eV$ और $E_{2} = 2.5 \ eV$ ऊर्जा वाले फोटॉनों से बारी-बारी से प्रकाशित किया जाता है। दोनों स्थितियों में उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गति का अनुपात $2$ है। धातु का कार्य फलन (work function) $eV$ में है:

मान लीजिए कि $v$ आपतित फोटॉन की आवृत्ति है और $v_0$ देहली आवृत्ति (threshold frequency) है। प्रकाशिक इलेक्ट्रॉनों (photoelectrons) के उत्सर्जन के लिए शर्त क्या है?

आर्गन लेजर द्वारा उत्पन्न $488 \, nm$ तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश का उपयोग प्रकाश-विद्युत प्रभाव में किया जाता है। जब इस स्पेक्ट्रल लाइन का प्रकाश कैथोड पर आपतित होता है, तो फोटोइलेक्ट्रॉन का निरोधी विभव (stopping potential) $0.38 \, V$ होता है। कैथोड पदार्थ का कार्य फलन (work function) है ($ \, eV$ में)

सूर्य का प्रतिबिंब $30 \ cm$ फोकस दूरी वाले लेंस द्वारा एक फोटोइलेक्ट्रिक सेल की धातु की सतह पर बनाया जाता है और एक फोटोइलेक्ट्रिक धारा $I$ उत्पन्न होती है। प्रतिबिंब बनाने वाले लेंस को समान व्यास लेकिन $15 \ cm$ फोकस दूरी वाले दूसरे लेंस से बदल दिया जाता है। इस स्थिति में फोटोइलेक्ट्रिक धारा क्या होगी?

धातु की सतह से उत्सर्जित फोटो इलेक्ट्रॉनों का अधिकतम वेग $1.2 \times 10^6 \ m/s$ है। यदि इलेक्ट्रॉन का विशिष्ट आवेश $1.8 \times 10^{11} \ C/kg$ है,तो वोल्ट में निरोधी विभव (stopping potential) का मान क्या होगा?