एक $EM$ विकिरण का विद्युत क्षेत्र घटक समय के साथ $E = a(\cos \omega_{0} t + \sin \omega t \cos \omega_{0} t)$ के रूप में बदलता है, जहाँ '$a$' एक स्थिरांक है, $\omega = 10^{15} \text{ s}^{-1}$, और $\omega_{0} = 5 \times 10^{15} \text{ s}^{-1}$ है। यह विकिरण एक धातु पर गिरता है जिसका निरोधी विभव (stopping potential) $2 \text{ V}$ है। तो निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सत्य है/हैं? $(h = 6.62 \times 10^{-34} \text{ J s})$

  • A
    $\omega$ आवृत्ति वाले प्रकाश के लिए, प्रकाश-विद्युत प्रभाव संभव नहीं है।
  • B
    निरोधी विभव बनाम आवृत्ति का ग्राफ एक सीधी रेखा होगा।
  • C
    धातु का कार्य फलन (work function) $2 \text{ eV}$ है।
  • D
    फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा $1.95 \text{ eV}$ है।

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जब एक धातु पर एकवर्णी प्रकाश आपतित किया जाता है,तो फोटोइलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा $1.2 \ eV$ होती है। यदि प्रकाश की आवृत्ति में $50 \%$ की वृद्धि की जाती है,तो फोटोइलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा $3.6 \ eV$ हो जाती है। धातु का कार्य फलन (work function) ज्ञात कीजिए।

प्रकाश-विद्युत प्रभाव में,जब $h \nu$ ऊर्जा के फोटॉन एक प्रकाश-संवेदी सतह (कार्य फलन $h \nu_0$) पर गिरते हैं,तो धात्विक सतह से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं। यह कहना संभव है कि:

नियोन लैंप से $640.2 \;nm$ $(1 \;nm = 10^{-9} \;m)$ तरंगदैर्ध्य का एकवर्णी विकिरण टंगस्टन पर सीज़ियम से बनी प्रकाश-संवेदी सामग्री पर आपतित होता है। निरोधी विभव (stopping voltage) $0.54 \;V$ मापा जाता है। स्रोत को बदलकर एक आयरन स्रोत लगाया जाता है और इसकी $427.2 \;nm$ की रेखा उसी फोटो-सेल पर आपतित होती है। नया निरोधी विभव ($V$ में) ज्ञात कीजिए। ($;V$ में)

एक प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन प्रक्रिया के लिए निरोधी विभव (stopping potential) $10 \ V$ है। इस प्रक्रिया में उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा क्या है? [इलेक्ट्रॉन पर आवेश $e = 1.6 \times 10^{-19} \ C$]

एक निश्चित धात्विक सतह को $\lambda$ तरंगदैर्ध्य वाले एकवर्णी विकिरण द्वारा प्रकाशित किया जाता है। इस विकिरण के लिए फोटोइलेक्ट्रिक धारा का निरोधी विभव (stopping potential) $3V_{0}$ है। यदि उसी सतह को $2\lambda$ तरंगदैर्ध्य वाले विकिरण से प्रकाशित किया जाता है,तो निरोधी विभव $V_{0}$ है। इस सतह के लिए प्रकाश विद्युत प्रभाव की देहली तरंगदैर्ध्य (threshold wavelength) $n\lambda$ है। $n$ का मान ज्ञात कीजिए।

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