एक निश्चित धातु के लिए कार्य फलन (work function) $4.2 \; eV$ है। क्या यह धातु $330 \; nm$ तरंगदैर्ध्य वाले आपतित विकिरण के लिए प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन (photoelectric emission) प्रदर्शित करेगी?

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(NO) धातु का कार्य फलन $\phi_{0} = 4.2 \; eV$ है।
देहली आवृत्ति (threshold frequency) $\nu_{0}$ ज्ञात करने के लिए,हम $\phi_{0} = h\nu_{0}$ का उपयोग करते हैं,जहाँ $h = 6.63 \times 10^{-34} \; J \cdot s$ है।
$\nu_{0} = \frac{\phi_{0}}{h} = \frac{4.2 \times 1.6 \times 10^{-19} \; J}{6.63 \times 10^{-34} \; J \cdot s} \approx 1.01 \times 10^{15} \; Hz$ है।
आपतित विकिरण की आवृत्ति $\nu$ का मान $\nu = \frac{c}{\lambda}$ द्वारा प्राप्त होता है।
$\nu = \frac{3 \times 10^{8} \; m/s}{330 \times 10^{-9} \; m} \approx 0.91 \times 10^{15} \; Hz$ है।
चूँकि आपतित आवृत्ति $\nu \approx 0.91 \times 10^{15} \; Hz$ का मान देहली आवृत्ति $\nu_{0} \approx 1.01 \times 10^{15} \; Hz$ से कम है,इसलिए प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन नहीं होगा।

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एक फोटो-एमिसिव पदार्थ को $\lambda_i$ तरंगदैर्ध्य के विकिरण से प्रकाशित किया जाता है ताकि वह $\lambda_e$ डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य वाले इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करे। विकिरण की सबसे लंबी तरंगदैर्ध्य जो फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जित कर सकती है, वह $\lambda_0$ है। डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य $\lambda_e$ के लिए व्यंजक क्या है? ($m = \text{इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान}$, $h = \text{प्लांक नियतांक}$, $c = \text{प्रकाश की गति}$):

प्रकाश-विद्युत प्रभाव के प्रयोग में,जब $\lambda_{0}$ तरंगदैर्ध्य के विकिरण का उपयोग किया जाता है,तो एक दी गई धातु के लिए निरोधी विभव (stopping potential) $V_{0}$ वोल्ट है। यदि उसी धातु के लिए $2\lambda_{0}$ तरंगदैर्ध्य के विकिरण का उपयोग किया जाता है,तो निरोधी विभव (वोल्ट में) क्या होगा? [$e=$ इलेक्ट्रॉन पर आवेश,$c=$ प्रकाश की गति,$h=$ प्लांक नियतांक.]

$4000\, \mathring{A}$ तरंगदैर्ध्य वाले स्रोत को $10\, \text{cm}$ की दूरी पर रखने पर निरोधी विभव (stopping potential) $1.5\, \text{V}$ है। यदि अब स्रोत की दूरी बढ़ाकर $20\, \text{cm}$ कर दी जाए,तो निरोधी विभव ............... $\text{V}$ होगा।

जब $\phi$ कार्य फलन वाली एक प्रकाश-संवेदी धातु पर $\nu$ आवृत्ति का प्रकाश आपतित होता है,तो उत्सर्जित सबसे अधिक ऊर्जा वाले फोटोइलेक्ट्रॉन की डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य $\lambda$ है। तब $\nu =$ (जहाँ $h$ प्लांक नियतांक है और $m$ इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान है)।

प्रकाश के एक एकवर्णी बिंदु स्रोत को धातु की सतह से $d$ दूरी पर रखा गया है। फोटोइलेक्ट्रॉन $n$ प्रति सेकंड की दर से उत्सर्जित होते हैं और उनकी अधिकतम गतिज ऊर्जा $E$ है। यदि स्रोत को करीब लाकर $d / 2$ दूरी पर रखा जाए,तो फोटोइलेक्ट्रॉन के उत्सर्जन की दर और अधिकतम गतिज ऊर्जा लगभग कितनी होगी?

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