જો $6.2 eV$ ના અલ્ટ્રાવાયોલેટ વિકિરણો એલ્યુમિનિયમની સપાટી પર આપાત થાય,તો ઉત્સર્જિત થતા સૌથી ઝડપી ઇલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જા કેટલી હશે? (વર્ક-ફંક્શન $= 4.2 eV$)

તરંગલંબાઈ $\lambda$ ધરાવતો પ્રકાશ ફોટોઈલેક્ટ્રિક સપાટી પર આપાત થાય છે અને ઈલેક્ટ્રોન ગતિઊર્જા $K$ સાથે ઉત્સર્જિત થાય છે. જો $K$ ને તેની મૂળ કિંમત કરતા બમણી કરવી હોય,તો તરંગલંબાઈ બદલીને $\lambda'$ કરવી પડે જેથી :-

$\lambda$ તરંગલંબાઈ ધરાવતો પ્રકાશનો સ્ત્રોત એક ધાતુની સપાટી પર આપાત થાય છે અને $2 \ \text{eV}$ ની મહત્તમ ગતિઊર્જા સાથે ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જિત થાય છે. જો તે જ સપાટી પર $\frac{\lambda}{2}$ તરંગલંબાઈ ધરાવતો પ્રકાશનો સ્ત્રોત આપાત કરવામાં આવે, તો ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિઊર્જા કેટલી હશે ($\text{eV}$ માં)? (ધાતુનું કાર્ય વિધેય $1 \ \text{eV}$ છે.)

ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસરના પ્રયોગમાં,કેથોડ ધાતુને $600 \ nm$ તરંગલંબાઈના પ્રકાશમાં રાખવામાં આવે છે. જ્યારે $400 \ nm$ તરંગલંબાઈનો પ્રકાશ વાપરવામાં આવે છે,ત્યારે ઉત્સર્જિત ઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિઊર્જા બમણી થાય છે. કેથોડ ધાતુનું વર્ક ફંક્શન આશરે કેટલું હશે ($eV$ માં)? [ $h=6.63 \times 10^{-34} \ J-s, c=3 \times 10^8 \ m/s$ નો ઉપયોગ કરો ]

આકૃતિમાં ત્રણ અલગ-અલગ ધાતુઓ માટે સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ $(V_0)$ વિરુદ્ધ $(1/\lambda)$ નો આલેખ દર્શાવેલ છે. જો $\phi$ એ કાર્ય વિધેય હોય,તો નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?

આ પ્રશ્નમાં વિધાન-$1$ અને વિધાન-$2$ આપેલા છે. વિધાનો પછી આપેલા ચાર વિકલ્પોમાંથી,જે બે વિધાનોનું શ્રેષ્ઠ વર્ણન કરે છે તે પસંદ કરો.
વિધાન-$1$: એક ધાતુની સપાટી પર $v > v_0$ (થ્રેશોલ્ડ આવૃત્તિ) આવૃત્તિવાળા એકવર્ણી પ્રકાશ વડે વિકિરણ કરવામાં આવે છે. મહત્તમ ગતિઊર્જા અને સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ અનુક્રમે $K_{max}$ અને $V_0$ છે. જો સપાટી પર આપાત થતી આવૃત્તિ બમણી કરવામાં આવે,તો $K_{max}$ અને $V_0$ બંને પણ બમણા થાય છે.
વિધાન-$2$: સપાટી પરથી ઉત્સર્જિત ફોટોઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિઊર્જા અને સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ આપાત પ્રકાશની આવૃત્તિ પર રેખીય રીતે આધાર રાખે છે.