Question

किसी प्रकाशवैद्युत संबंधी प्रयोग में उत्सर्जक प्लेट को 200 nm के विकिरणों से उद्भासित किया जाता है। जब संग्राहक प्लेट को −0.80 V विभव प्रदान किया जाता है तो प्रकाशविद्युत धारा शून्य हो जाती है। उत्सर्जक के कार्य-फलन का मान इलेक्ट्रॉन वोल्ट (eV) में परिकलित कीजिए।

Answer 1

दिया है, तरंगदैर्घ्य (λ) = 200 nm

निरोधी विभव V_s = 0.80 V

आपतित विकिरण की ऊर्जा (E) इसके तरंगदैर्घ्य (λ) द्वारा निर्धारित की जाती है। ऊर्जा, प्लांक नियतांक (h), और प्रकाश की चाल (c) के बीच संबंध का उपयोग करने पर:

E = `(h c)/lambda`

सामान्य सन्निकटन (hc) = 1240 eVnm का उपयोग करने पर:

E = `1240/200`

= 6.20 eV

निरोधी विभव (V₀ = 0.80 V) पर प्रकाश-विद्युत धारा शून्य हो जाती है। यह विभव उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा (K_max) के अनुरूप होता है:

K_max = e . V₀

= 0.80 eV

आइंस्टीन के समीकरण के अनुसार, आपतित फोटॉन की ऊर्जा कार्य फलन (Φ) और इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा का योग होती है:

E = Φ + K_max

Φ = E − K_max

= 6.20 − 0.80

= 5.40 eV

∴ उत्सर्जक का कार्य फलन 5.40 eV है।