દર્શાવો કે તરંગવાદ પ્રકાશ-વિદ્યુત અસરની મૂળભૂત લાક્ષણિકતાઓને સમજાવી શકતો નથી.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) પ્રકાશ એ વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોથી બનેલું વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ છે. વ્યતિકરણ,વિવર્તન અને ધ્રુવીભવન જેવી ઘટનાઓ પ્રકાશના તરંગવાદ દ્વારા સંતોષકારક રીતે સમજાવી શકાય છે.
તરંગવાદ મુજબ,જ્યારે પ્રકાશ ધાતુની સપાટી પર આપાત થાય છે,ત્યારે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન સતત વિકિરણ ઉર્જાનું શોષણ કરે છે. જ્યારે આપાત વિકિરણની તીવ્રતા વધે છે,ત્યારે વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રનો કંપવિસ્તાર પણ વધે છે,જેના પરિણામે ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા વધુ ઉર્જાનું શોષણ થાય છે.
આથી,તરંગવાદ મુજબ ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિજ ઉર્જા પ્રકાશની તીવ્રતા સાથે વધવી જોઈએ. વધુમાં,તે સૂચવે છે કે કોઈપણ આવૃત્તિનો પૂરતો તીવ્ર પ્રકાશ ઇલેક્ટ્રોનને બહાર કાઢવા માટે સક્ષમ હોવો જોઈએ,જેનો અર્થ છે કે થ્રેશોલ્ડ આવૃત્તિનું અસ્તિત્વ હોવું જોઈએ નહીં.
આ અનુમાનો પ્રાયોગિક પરિણામોથી વિરોધાભાસી છે. પ્રયોગો દર્શાવે છે કે મહત્તમ ગતિજ ઉર્જા તીવ્રતા પર આધારિત નથી અને ઉત્સર્જન માટે થ્રેશોલ્ડ આવૃત્તિ જરૂરી છે.
વધુમાં,તરંગવાદ સૂચવે છે કે ઉર્જાનું શોષણ તરંગ અગ્ર પર સતત થાય છે. ઉર્જા મોટી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચે વહેંચાયેલી હોવાથી,પ્રતિ ઇલેક્ટ્રોન શોષાતી ઉર્જા ખૂબ ઓછી હોય છે. ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે ઇલેક્ટ્રોનને બહાર નીકળવા માટે પૂરતી ઉર્જા મેળવતા કલાકો લાગી શકે છે. જોકે,પ્રયોગો દર્શાવે છે કે ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન ત્વરિત છે,જે $10^{-9} \,s$ માં થાય છે.
આમ,તરંગવાદ પ્રકાશ-વિદ્યુત અસરની મૂળભૂત લાક્ષણિકતાઓને સમજાવવામાં નિષ્ફળ જાય છે.

Explore More

Similar Questions

એક ફોટોસેલ $1 \ m$ ના અંતરે મૂકવામાં આવેલા સ્ત્રોતમાંથી પ્રકાશ મેળવી રહ્યો છે. જો તે જ સ્ત્રોતને $2 \ m$ ના અંતરે મૂકવામાં આવે,તો ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોન:

ચોક્કસ આવૃત્તિ અને તીવ્રતા ધરાવતો પ્રકાશ ફોટોસેન્સિટિવ પદાર્થ પર આપાત થતા ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસર ઉદભવે છે. જો આવૃત્તિ અને તીવ્રતા બંને બમણી કરવામાં આવે,તો ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેચ્યુરેશન કરંટ કેટલો થશે?

$400\,nm$ તરંગલંબાઈ ધરાવતો એકવર્ણી પ્રકાશનો કિરણપુંજ એક પ્રકાશસંવેદી સપાટી પર લંબરૂપે આપાત થાય છે ($25\%$ પરાવર્તન પામે છે અને બાકીનો ભાગ શોષાય છે). આ સપાટી પર $5 \times 10^{-7}\,N/m^2$ નું દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે. જો આપાત ફોટોન્સના $0.1\%$ ફોટોઈલેક્ટ્રોન ઉત્પન્ન કરતા હોય,તો અનુરૂપ સેચ્યુરેશન પ્રવાહ $\dots \mu A$ હશે. (પ્રકાશસંવેદી સપાટીનું ક્ષેત્રફળ $= 5\,cm^2$ લો)

Difficult
View Solution

વિધાન $(A) :-$ ધાતુની સપાટી પર આપાત થતા એકવર્ણી પ્રકાશના કિરણપુંજ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ફોટોઈલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જામાં ફેલાવો (spread) હોય છે.
કારણ $(R) :-$ ધાતુનું કાર્ય વિધેય (work function) સપાટીથી ઊંડાઈના વિધેય તરીકે બદલાય છે.

નીચે બે વિધાનો આપેલા છે: એકને વિધાન $A$ તરીકે અને બીજાને કારણ $R$ તરીકે લેબલ કરવામાં આવ્યું છે.
વિધાન $A :$ ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસરમાં,આપાત પ્રકાશની તીવ્રતા વધારવાથી સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ વધે છે.
કારણ $R :$ પ્રકાશની તીવ્રતામાં વધારો થવાથી ઉત્સર્જિત ફોટોઈલેક્ટ્રોનનો દર વધે છે,જો આપાત પ્રકાશની આવૃત્તિ થ્રેશોલ્ડ આવૃત્તિ કરતા વધારે હોય.
ઉપરોક્ત વિધાનોના પ્રકાશમાં,નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:

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