एक $EM$ विकिरण का विद्युत क्षेत्र घटक समय के साथ $E = a(\cos \omega_{0} t + \sin \omega t \cos \omega_{0} t)$ के रूप में बदलता है,जहाँ '$a$' एक स्थिरांक है,$\omega = 10^{15} \text{ s}^{-1}$,और $\omega_{0} = 5 \times 10^{15} \text{ s}^{-1}$ है। यह विकिरण एक धातु पर गिरता है जिसका निरोधी विभव (stopping potential) $2 \text{ V}$ है। तो निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सत्य है/हैं? $(h = 6.62 \times 10^{-34} \text{ J s})$

  • A
    $\omega$ आवृत्ति वाले प्रकाश के लिए,प्रकाश-विद्युत प्रभाव संभव नहीं है।
  • B
    निरोधी विभव बनाम आवृत्ति का ग्राफ एक सीधी रेखा होगा।
  • C
    धातु का कार्य फलन (work function) $2 \text{ eV}$ है।
  • D
    फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा $1.95 \text{ eV}$ है।

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एक प्रकाश-विद्युत (photoelectric) प्रयोग में, धातु पर आपतित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य $200 \, nm$ से बदलकर $400 \, nm$ कर दी जाती है। निरोधी विभव (stopping potential) में कमी लगभग कितनी होगी ($ \, V$ में)? [$hc = 1240 \, eV \cdot nm$ का उपयोग करें, जहाँ $h$ प्लांक नियतांक है और $c$ प्रकाश का वेग है].

प्रकाश-विद्युत प्रभाव (photoelectric effect) में उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा $(E_{k})$ का आपतित प्रकाश की आवृत्ति $(\nu)$ के साथ परिवर्तन को निम्नलिखित में से कौन सा ग्राफ सही ढंग से दर्शाता है?

$(i)$ प्रकाश-विद्युत प्रभाव की व्याख्या में,हम मानते हैं कि $f$ आवृत्ति का एक फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन से टकराता है और अपनी ऊर्जा स्थानांतरित करता है। यह उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा $E_{max}$ के लिए समीकरण $E_{max} = hf - \phi_0$ की ओर ले जाता है (जहाँ $\phi_0$ धातु का कार्य फलन है)। यदि एक इलेक्ट्रॉन $2$ फोटॉन (प्रत्येक $f$ आवृत्ति के) अवशोषित करता है,तो उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन के लिए अधिकतम ऊर्जा क्या होगी?
$(ii)$ हमारे स्टॉपिंग पोटेंशियल (निरोधी विभव) की चर्चा में इस तथ्य (दो-फोटॉन अवशोषण) को ध्यान में क्यों नहीं रखा जाता है?

$E$ ऊर्जा का एक फोटॉन $W_0$ कार्यफलन वाली धातु की सतह से एक फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करता है। यदि यह इलेक्ट्रॉन $B$ चुंबकीय क्षेत्र में क्षेत्र के लंबवत दिशा में प्रवेश करता है और $r$ त्रिज्या का एक वृत्ताकार पथ बनाता है,तो त्रिज्या $r$ का मान क्या होगा? (सामान्य संकेतों में)

$5000 \ \mathring A$ तरंगदैर्ध्य और $4.68 \ mW/cm^2$ तीव्रता वाला प्रकाश एक प्रकाश-संवेदी सतह पर आपतित होता है। यदि आपतित फोटॉनों में से केवल $5\%$ फोटॉन फोटो-इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करते हैं,तो प्रति इकाई क्षेत्रफल प्रति इकाई समय में उत्सर्जित फोटो-इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्या होगी?

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