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Question

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उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा और आपतित प्रकाश की आवृत्ति के बीच का आलेख कैसा होगा?

  1. रैखिक
  2. परवलयिक
  3. घनीय
  4. इनमें से कोई नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : रैखिक

Detailed Solution

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अवधारणा:

प्रकाश विद्युत प्रभाव:

  • जब धातु की सतह पर पर्याप्त रूप से छोटी तरंग दैर्ध्य का प्रकाश गिरता है, तो धातु से इलेक्ट्रॉनों को तुरंत बाहर निकाल दिया जाता है। इस परिघटना को प्रकाश विद्युत प्रभाव कहा जाता है

प्रकाश विद्युत प्रभाव का आइंस्टीन का समीकरण

⇒ KEmax = hν - ϕo

जहाँ h = प्लैंक स्थिरांक, ν =आपतन विकिरण की आवृत्ति ϕo = कार्य फलन, और KEmax = इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा।

​प्रकाश विद्युत प्रभाव के नियम:

  • किसी दी गई आवृत्ति के प्रकाश के लिए; (f > fTh) प्रकाश-विद्युत धारा प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होती है
  • किसी भी सामग्री के लिए, एक निश्चित न्यूनतम आवृत्ति होती है, जिसे दहलीज आवृत्ति कहा जाता है, जिसके नीचे प्रकाशीय-इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन पूरी तरह से रुक जाता है, चाहे आपतित प्रकाश की तीव्रता कितनी भी अधिक क्यों न हो।
  • प्रकाशीय-इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा आपतित प्रकाश की आवृत्ति में वृद्धि के साथ बढ़ती हुई पाई जाती है, बशर्ते कि आवृत्ति (f> fTh) दहलीज सीमा से अधिक हो। अधिकतम गतिज ऊर्जा प्रकाश की तीव्रता से स्वतंत्र होती है।
  • प्रकाश विद्युत उत्सर्जन बिना किसी स्पष्ट समय अंतराल (10-9 सेकंड या उससे कम) के एक तात्कालिक प्रक्रिया है, तब भी जब आपतित विकिरण की तीव्रता बहुत कम हो जाती है।

 

व्याख्या

  • प्रकाश विद्युत प्रभाव का आइंस्टीन का समीकरण:

⇒ KEmax = hν - ϕo

जहाँ h = प्लैंक स्थिरांक, ν =आपतन विकिरण की आवृत्ति ϕo = कार्य फलन, और KEmax = इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा।

  • आइंस्टीन के प्रकाश-विद्युत समीकरण के अनुसार, अधिकतम गतिज ऊर्जा आपतित विकिरण की आवृत्ति पर रैखिक रूप से निर्भर करती है। अतः विकल्प 1 सही है।

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