$10^{-5} \; W m^{-2}$ તીવ્રતાનો પ્રકાશ $2 \; cm^2$ સપાટી ધરાવતા સોડિયમ ફોટો-સેલ પર પડે છે. જો સોડિયમના ઉપરના $5$ સ્તરો આપાત ઊર્જાનું શોષણ કરે છે તેમ ધારીએ,તો વિકિરણના તરંગ-વાદ મુજબ ફોટોઈલેક્ટ્રિક ઉત્સર્જન માટે જરૂરી સમયનો અંદાજ લગાવો. ધાતુનું વર્ક ફંક્શન $2 \; eV$ આપેલું છે. તમારા જવાબનો અર્થ શું છે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આપાત પ્રકાશની તીવ્રતા,$I = 10^{-5} \; W m^{-2}$.
સોડિયમ ફોટોસેલનું ક્ષેત્રફળ,$A = 2 \; cm^2 = 2 \times 10^{-4} \; m^2$.
પ્રકાશનો આપાત પાવર,$P = I \times A = 10^{-5} \times 2 \times 10^{-4} = 2 \times 10^{-9} \; W$.
ધાતુનું વર્ક ફંક્શન,$\phi_0 = 2 \; eV = 2 \times 1.6 \times 10^{-19} = 3.2 \times 10^{-19} \; J$.
આપાત ઊર્જાનું શોષણ કરતા સોડિયમના સ્તરોની સંખ્યા,$n = 5$.
સોડિયમ પરમાણુનું અસરકારક પરમાણ્વીય ક્ષેત્રફળ,$A_e$ આશરે $10^{-20} \; m^2$ છે.
$n$ સ્તરોમાં રહેલા વહન ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n' = n \times \frac{A}{A_e} = 5 \times \frac{2 \times 10^{-4}}{10^{-20}} = 10^{17}$.
આપાત પાવર તમામ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા સતત સમાન રીતે શોષાય છે. પ્રતિ સેકન્ડ પ્રતિ ઇલેક્ટ્રોન શોષાતી ઊર્જા $E = \frac{P}{n'} = \frac{2 \times 10^{-9}}{10^{17}} = 2 \times 10^{-26} \; J/s$.
ફોટોઈલેક્ટ્રિક ઉત્સર્જન માટે જરૂરી સમય,$t = \frac{\phi_0}{E} = \frac{3.2 \times 10^{-19}}{2 \times 10^{-26}} = 1.6 \times 10^7 \; s \approx 0.507 \; \text{વર્ષ}$.
ફોટોઈલેક્ટ્રિક ઉત્સર્જન માટે જરૂરી સમય લગભગ અડધા વર્ષ જેટલો છે,જે વ્યવહારુ નથી. તેથી,તરંગ-વાદ પ્રાયોગિક અવલોકન સાથે સુસંગત નથી.

Explore More

Similar Questions

એક ફોટોસેલ $1 \ m$ ના અંતરે મૂકવામાં આવેલા સ્ત્રોતમાંથી પ્રકાશ મેળવી રહ્યો છે. જો તે જ સ્ત્રોતને $2 \ m$ ના અંતરે મૂકવામાં આવે,તો ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોન:

વિધાન $(A) :-$ ધાતુની સપાટી પર આપાત થતા એકવર્ણી પ્રકાશના કિરણપુંજ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ફોટોઈલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જામાં ફેલાવો (spread) હોય છે.
કારણ $(R) :-$ ધાતુનું કાર્ય વિધેય (work function) સપાટીથી ઊંડાઈના વિધેય તરીકે બદલાય છે.

આકૃતિમાં આપેલ આલેખ બે અલગ-અલગ પદાર્થો અને આપાત વિકિરણોની બે અલગ-અલગ તીવ્રતાઓ માટે ફોટોકરન્ટ $(I)$ અને લાગુ પાડેલ વોલ્ટેજ $(V)$ વચ્ચેનો ફેરફાર દર્શાવે છે. નીચેનામાંથી કઈ જોડીના વક્રો સમાન પદાર્થનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે?

સોડિયમ ધાતુની સપાટી પરથી ઉત્સર્જિત થતા ફોટો-ઇલેક્ટ્રોન એવા હોય છે કે

ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસરના સાધનમાં કટ-ઓફ આવૃત્તિ કરતા ઘણી વધારે આવૃત્તિ ધરાવતો એકવર્ણી પ્રકાશ ઉત્સર્જક પર આપાત થાય છે. ત્યારબાદ પ્રકાશની તીવ્રતા અચળ રાખીને તેની આવૃત્તિ બમણી કરવામાં આવે છે. આનાથી ફોટોઈલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પર શું અસર પડશે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo