दृश्यमान क्षेत्र में प्रकाश की तरंगदैर्ध्य बैंगनी रंग के लिए लगभग $390\; nm$,पीले-हरे रंग के लिए लगभग $550\; nm$ (औसत तरंगदैर्ध्य) और लाल रंग के लिए लगभग $760\; nm$ है।
$(a)$ दृश्यमान स्पेक्ट्रम के $(i)$ बैंगनी सिरे,$(ii)$ औसत तरंगदैर्ध्य (पीला-हरा रंग),और $(iii)$ लाल सिरे पर फोटॉन की ऊर्जा $(eV)$ में क्या है? ($h=6.63 \times 10^{-34} \;J s$ और $1 \;eV = 1.6 \times 10^{-19} \;J$ लें)
$(b)$ तालिका में सूचीबद्ध कार्य फलनों (work functions) वाले प्रकाश-संवेदी पदार्थों में से,$(a)$ के $(i), (ii)$ और $(iii)$ के परिणामों का उपयोग करके,आप कौन सा फोटोइलेक्ट्रिक उपकरण बना सकते हैं जो दृश्यमान प्रकाश के साथ काम करता है?

(N/A) आपतित फोटॉन की ऊर्जा $E = h\nu = hc / \lambda$ द्वारा दी जाती है।
$h = 6.63 \times 10^{-34} \; J s$ और $c = 3 \times 10^8 \; m/s$ का उपयोग करने पर,$hc = 1.989 \times 10^{-25} \; J m$ प्राप्त होता है।
$(i)$ बैंगनी प्रकाश के लिए,$\lambda_1 = 390 \; nm = 390 \times 10^{-9} \; m$:
$E_1 = (1.989 \times 10^{-25}) / (390 \times 10^{-9}) \approx 5.10 \times 10^{-19} \; J = 3.19 \; eV$.
$(ii)$ पीले-हरे प्रकाश के लिए,$\lambda_2 = 550 \; nm = 550 \times 10^{-9} \; m$:
$E_2 = (1.989 \times 10^{-25}) / (550 \times 10^{-9}) \approx 3.62 \times 10^{-19} \; J = 2.26 \; eV$.
$(iii)$ लाल प्रकाश के लिए,$\lambda_3 = 760 \; nm = 760 \times 10^{-9} \; m$:
$E_3 = (1.989 \times 10^{-25}) / (760 \times 10^{-9}) \approx 2.62 \times 10^{-19} \; J = 1.64 \; eV$.
$(b)$ एक फोटोइलेक्ट्रिक उपकरण तब कार्य करता है यदि आपतित फोटॉन की ऊर्जा $E \geq \phi_0$ हो।
बैंगनी प्रकाश $(3.19 \; eV)$ के लिए,यह $Cs$ $(2.14 \; eV)$,$K$ $(2.30 \; eV)$,और $Na$ $(2.75 \; eV)$ के साथ कार्य कर सकता है।
पीले-हरे प्रकाश $(2.26 \; eV)$ के लिए,यह केवल $Cs$ $(2.14 \; eV)$ के साथ कार्य कर सकता है।
लाल प्रकाश $(1.64 \; eV)$ के लिए,तालिका में सूचीबद्ध किसी भी पदार्थ का कार्य फलन इतना कम नहीं है कि वह कार्य कर सके।