फोटोइलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा कैसे बदलती है?

  • A
    आपतित विकिरण की तीव्रता के साथ व्युत्क्रमानुपाती और इसकी आवृत्ति से स्वतंत्र है।
  • B
    आपतित विकिरण की आवृत्ति के साथ व्युत्क्रमानुपाती और इसकी तीव्रता से स्वतंत्र है।
  • C
    आपतित विकिरण की आवृत्ति के साथ रैखिक रूप से बदलती है और इसकी तीव्रता पर निर्भर करती है।
  • D
    आपतित विकिरण की आवृत्ति के साथ रैखिक रूप से बदलती है और इसकी तीव्रता से स्वतंत्र है।

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आइंस्टीन के प्रकाश-विद्युत समीकरण के अनुसार,धातु से उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा और आपतित विकिरण की आवृत्ति के बीच खींचा गया ग्राफ एक सीधी रेखा देता है,जिसका ढाल (slope):

एक फोटोइलेक्ट्रिक सतह को क्रमिक रूप से $\lambda$ और $\frac{\lambda}{2}$ तरंगदैर्ध्य के मोनोक्रोमैटिक प्रकाश द्वारा प्रकाशित किया जाता है। यदि पहले मामले में उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा दूसरे मामले की तुलना में एक-तिहाई है,तो सामग्री की सतह का कार्य फलन (work function) क्या है? ($c=$ प्रकाश की गति,$h=$ प्लांक नियतांक)

$W_{0}$ कार्य फलन वाली एक धातु की सतह पर जब '$E$' ऊर्जा के फोटॉन आपतित होते हैं,तो यह फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करती है। इलेक्ट्रॉन एक समान चुंबकीय क्षेत्र '$B$' में लंबवत दिशा में प्रवेश करता है और '$r$' त्रिज्या के वृत्ताकार पथ में गति करता है। तब '$r$' का मान क्या होगा? (जहाँ '$m$' और '$e$' क्रमशः इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान और आवेश हैं)।

एक हाइड्रोजन-समान परमाणु की परमाणु संख्या $Z$ है। इन परमाणुओं में $n=4$ से $n=3$ स्तर तक के इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों में उत्सर्जित फोटॉनों का उपयोग एक लक्ष्य धातु पर प्रकाश-विद्युत प्रभाव प्रयोग करने के लिए किया जाता है। उत्पन्न फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा $1.95 \ eV$ है। यदि लक्ष्य धातु के लिए प्रकाश-विद्युत देहली तरंगदैर्ध्य $310 \ nm$ है,तो $Z$ का मान ज्ञात कीजिए।

दो समान फोटोकैथोड क्रमशः $f_{1}$ और $f_{2}$ आवृत्ति का प्रकाश प्राप्त करते हैं। यदि बाहर निकलने वाले फोटो-इलेक्ट्रॉनों का वेग क्रमशः $v_{1}$ और $v_{2}$ है,तो:

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