નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો:
$(a)$ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની અંદરના ક્વાર્કસ અપૂર્ણાંક વિદ્યુતભારો $[(+2/3)e, (-1/3)e]$ ધરાવે છે તેમ માનવામાં આવે છે. તેઓ મિલિકનના ઓઈલ-ડ્રોપ પ્રયોગમાં કેમ દેખાતા નથી?
$(b)$ $e/m$ ના ગુણોત્તર વિશે શું ખાસ છે? આપણે શા માટે ફક્ત $e$ અને $m$ વિશે અલગથી વાત કરતા નથી?
$(c)$ સામાન્ય દબાણે વાયુઓ અવાહક કેમ હોય છે અને ખૂબ ઓછા દબાણે વાહક કેમ બને છે?
$(d)$ દરેક ધાતુનું ચોક્કસ વર્ક ફંક્શન હોય છે. જો આપાત વિકિરણ એકવર્ણી (monochromatic) હોય,તો બધા ફોટોઈલેક્ટ્રોન સમાન ઉર્જા સાથે કેમ બહાર આવતા નથી? ફોટોઈલેક્ટ્રોનનું ઉર્જા વિતરણ કેમ હોય છે?
$(e)$ ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા અને વેગમાન તેની સાથે સંકળાયેલ દ્રવ્ય તરંગની આવૃત્તિ અને તરંગલંબાઇ સાથે નીચેના સંબંધો દ્વારા જોડાયેલા છે:
$E = h\nu, p = \frac{h}{\lambda}$
પરંતુ જ્યારે $\lambda$ નું મૂલ્ય ભૌતિક રીતે મહત્વપૂર્ણ છે,ત્યારે $\nu$ નું મૂલ્ય (અને તેથી,ફેઝ સ્પીડ $\nu\lambda$ નું મૂલ્ય) કોઈ ભૌતિક મહત્વ ધરાવતું નથી. શા માટે?

(N/A) ક્વાર્કસ અપૂર્ણાંક વિદ્યુતભારો ધરાવે છે,પરંતુ તેઓ પ્રબળ ન્યુક્લિયર બળો દ્વારા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની અંદર બંધાયેલા હોય છે. તેમને અલગ કરી શકાતા નથી,તેથી મિલિકનનો પ્રયોગ,જે મુક્ત કણોના વિદ્યુતભારને માપે છે,તે ફક્ત $e$ ના પૂર્ણાંક ગુણાંકને જ શોધી શકે છે.
$(b)$ વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રોમાં,ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ $e$ અને $m$ ને સમાવતા સમીકરણો દ્વારા સંચાલિત થાય છે,જે ફક્ત $e/m$ (વિશિષ્ટ વિદ્યુતભાર) ના ગુણોત્તર તરીકે હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,$v = \sqrt{2V(e/m)}$ અને $v = Br(e/m)$. આમ,ગતિશાસ્ત્ર આ ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી થાય છે.
$(c)$ સામાન્ય દબાણે,વાયુના અણુઓ ગીચ હોય છે,જેના કારણે વારંવાર અથડામણો અને આયનોનું પુનઃસંયોજન થાય છે,જે તેમને ઇલેક્ટ્રોડ સુધી પહોંચતા અટકાવે છે. ઓછા દબાણે,સરેરાશ મુક્ત પથ વધે છે,જે આયનોને ઇલેક્ટ્રોડ સુધી પહોંચવા અને વીજળીનું વહન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
$(d)$ વર્ક ફંક્શન એ ધાતુની સપાટી પરથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે જરૂરી લઘુત્તમ ઉર્જા છે. ધાતુની અંદરના ઇલેક્ટ્રોન વિવિધ ઉર્જા સ્તરો ધરાવે છે. જ્યારે ફોટોન અથડાય છે,ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન બહાર નીકળતા પહેલા અથડામણો દ્વારા ઉર્જા ગુમાવી શકે છે,જેના પરિણામે ગતિજ ઉર્જાનું વિતરણ જોવા મળે છે.
$(e)$ કણની નિરપેક્ષ ઉર્જા એડિટિવ કોન્સ્ટન્ટ સુધી મનસ્વી છે,જે આવૃત્તિ $\nu$ (નિરપેક્ષ ઉર્જા સાથે જોડાયેલ) ને ભૌતિક રીતે બિન-અનન્ય બનાવે છે. જો કે,તરંગલંબાઇ $\lambda$ વેગમાન સાથે સંબંધિત છે,જે માપી શકાય તેવું છે. પરિણામે,ફેઝ સ્પીડ $\nu\lambda$ ભૌતિક રીતે મહત્વપૂર્ણ નથી,જ્યારે ગ્રુપ સ્પીડ $v_g = d\nu/d(1/\lambda) = p/m$ એ કણના વેગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.