The Photoelectric Effect MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for The Photoelectric Effect - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

गणना:

जब अवतल लेंस पेश किया जाता है, तो S (मान लीजिए S') की चित्र फोटॉन के बिंदु स्रोत के रूप में कार्य करती है। लेंस सूत्र इस प्रकार दिया गया है:

1/v - 1/u = 1/f

u = -0.6 m और f = -0.6 m प्रतिस्थापित करने पर, हमें प्राप्त होता है:

1/v - 1/(-0.6) = 1/(-0.6)

v = -0.3 m

S' से r' = 5.4 + 0.3 = 5.7 m की दूरी पर रखे डिटेक्टर पर फोटॉन फ्लक्स है:

n' = N₃ / 4πr'²

n' = (0.84 × 10¹⁶) / (4 × 3.14 × (5.7)²)

n' = 2.06 × 10¹³

हल:

प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा सूत्र द्वारा दी गई है:

E = (hc) / λ

E = (6.63 × 10^-34 × 3 × 10⁸) / (6000 × 10^-10)

E = 3.315 × 10^-19 J

शक्ति स्रोत P = 2 W द्वारा प्रति सेकंड उत्सर्जित फोटॉनों की संख्या है:

N₁ = P / E

N₁ = 2 / 3.315 × 10^-19 = 6.03 × 10¹⁸

r1 = 0.6 mकी दूरी पर रखे गए d = 0.1 मीटर व्यास वाले एपर्चर पर प्रति सेकंड आने वाले फोटॉनों की संख्या:

N₂ = N₁ × (πd² / 4r₁²)

N₂ = (6.03 × 10¹⁸) × (π × (0.1)² / 4 × (0.6)²)

N₂ = 1.05 × 10¹⁶

एपर्चर प्रति सेकंड N₂ फोटॉन उत्सर्जित करने वाले बिंदु स्रोत के रूप में कार्य करता है। फोटॉन फ्लक्स (प्रति सेकंड फोटॉन की संख्या) है:

फोटॉन फ्लक्स = N₂ = 1.05 × 10¹⁶

एपर्चर से r₂ = 6 - 0.6 = 5.4 मीटर की दूरी पर रखे डिटेक्टर पर फोटॉन फ्लक्स (n) है:

n = N₂ / 4πr₂²

n = (1.05 × 10¹⁶) / (4π × (3.14) × (5.4)²)

n = 2.87 × 10¹³

गणना

आपतित फोटॉन की ऊर्जा है:

E = (6.64 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸) / (400 × 10⁻⁹ × 1.6 × 10⁻¹⁹) = 3.1 eV

प्रकाश विद्युत प्रभाव में, उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा है:

K_max = 3.1 − 1.9 = 1.2 eV

संयोजन अभिक्रिया है: He + e⁻ → He⁺ + hν, जहाँ hν उत्सर्जित फोटॉन है।

He⁺ आयन Z = 2 वाला हाइड्रोजन जैसा परमाणु है। चौथी उत्तेजित अवस्था में मुख्य क्वांटम संख्या n = 5 है।

He⁺ के nवें स्तर में ऊर्जा दी गई है:

\(E_n = −13.6 × Z² / n²\)

Z = 2 प्रतिस्थापित करने पर, हमें मिलता है:

• E₁ = −54.4 eV
• E₂ = −13.6 eV
• E₃ = −6.04 eV
• E₄ = −3.4 eV
• E₅ = −2.2 eV

ऊर्जा संरक्षण का उपयोग करने पर:

E_He + E_e = E_He⁺ + E_photon

E_He = 0, E_e = 1.2 eV, और E_He⁺ = E₅ = −2.2 eV लेते हुए:

E_photon = 1.2 − (−2.2) = 3.4 eV

संयोजन के बाद, He⁺ व्युत्तेजित हो सकता है और फोटॉन उत्सर्जित कर सकता है। इन संक्रमणों की ऊर्जा:

• E₅ → E₄: 1.2 eV
• E₅ → E₃: 3.84 eV
• E₅ → E₂: 11.4 eV
• E₅ → E₁: 53.2 eV

केवल E₅ → E₃ (3.84 eV) 3 eV से 5 eV के परास के भीतर आता है।

उत्तर: संयोजन के बाद: 3.84 eV है।

सही विकल्प : (1) है। 

प्रकाश विद्युत धारा प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होती है।

आइंस्टाइन के प्रकाश विद्युत समीकरण के अनुसार, जब पर्याप्त आवृत्ति का प्रकाश किसी धातु की सतह पर पड़ता है, तो यह प्रकाश इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन का कारण बनता है। उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा प्रकाश की आवृत्ति पर निर्भर करती है, जबकि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की संख्या (और इसलिए प्रकाश विद्युत धारा) आपतित प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होती है।

ऐसा इसलिए है क्योंकि उच्च तीव्रता का अर्थ है प्रति सेकंड सतह पर अधिक फोटॉन टकरा रहे हैं, जिससे अधिक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित हो रहे हैं, जिससे आरेख में दिखाए अनुसार धारा रैखिक रूप से बढ़ती है।

अवधारणा:

• प्रकाश-विद्युत प्रभाव: जब धातु की सतह पर पर्याप्त रूप से छोटी तरंगदैर्घ्य का प्रकाश आपतित होता है, तो धातु से इलेक्ट्रॉन तुरंत बाहर निकल जाते हैं। इस परिघटना को प्रकाश-विद्युत प्रभाव कहा जाता है।

प्रकाशविद्युत सैल

• प्रकाशविद्युत सैल, प्रकाश-विद्युत प्रभाव के सिद्धांत पर काम करता है।
  • प्रकाशविद्युत सैल में एक खाली कांच की ट्यूब होती है जिसमें दो इलेक्ट्रोड उत्सर्जक (C) और संग्राहक (A) होते हैं।
  • उत्सर्जक को हमेशा एक ऋणात्मक विभव पर रखा जाता है।
  • संग्राहक धातु की छड़ से बना होता है और इसे हमेशा धन विभव पर रखा जाता है।
  • जब उत्सर्जक सामग्री की दहलीज आवृत्ति से अधिक आवृत्ति का प्रकाश उत्सर्जक पर गिरता है, तो प्रकाश का उत्सर्जन होता है।
  • तब प्रकाशीय इलेक्ट्रॉनों को संग्राहक की ओर आकर्षित किया जाता है जो उत्सर्जक के संबंध में धनात्मक होता है। इस प्रकार परिपथ में धारा प्रवाहित होती है। यदि आपतित विकिरण की तीव्रता बढ़ा दी जाए तो प्रकाश-विद्युत धारा बढ़ जाती है।

व्याख्या:

• जब प्रकाश विद्युत सेल के उत्सर्जक पदार्थ की दहलीज आवृत्ति से अधिक आवृत्ति के प्रकाश को उत्सर्जक पर आपतित किया जाता है, तो प्रकाश-उत्सर्जन होता है।
• तब प्रकाशीय इलेक्ट्रॉनों को संग्राहक की ओर आकर्षित किया जाता है जो उत्सर्जक के संबंध में धनात्मक होता है। इस प्रकार परिपथ में धारा प्रवाहित होती है।
• यदि आपतित विकिरण की तीव्रता बढ़ा दी जाए तो प्रकाश-विद्युत धारा बढ़ जाती है। अत: विकल्प 2 सही है।

संकल्पना:

• धातु की सतह से इलेक्ट्रान हटाने के लिए लगने वाली न्यूनतम ऊर्जा को धातु का कार्य फलन(φ) कहा जाता है।
• गणितीय रुप से इसे निम्न प्रकार से लिखा जा सकता है

\(\;{\rm{Φ }} = h{\nu _o} = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}}\)

जहाँ νo = थ्रेशोल्ड आवृत्ति, λo = थ्रेशोल्ड तरंगदैर्ध्य और c = प्रकाश की गति 

स्पष्टीकरण:

दिया गया है– φ = 3.3 × 10^-19 J और h = 6.6 × 10^-34 Js

कार्य फलन को इस प्रकार लिखा जाता है-

ν­_o = φ/h

सही उत्तर विकल्प 2) है अर्थात् प्रकाश की तीव्रता

संकल्पना:

• प्रकाश विद्युत प्रभाव: प्रकाश विद्युत प्रभाव एक घटना है जिसमें इलेक्ट्रॉनों को धातु की सतह से निकाल दिया जाता है जब उस पर पर्याप्त आवृत्ति का प्रकाश आपतित होता है।
  • ​आइंस्टीन ने सुझाव दिया कि प्रकाश एक कण की तरह व्यवहार करता है और प्रकाश के प्रत्येक कण में ऊर्जा होती है जिसे फोटॉन कहा जाता है।
  • जब एक फोटॉन धातु की सतह पर गिरता है, तो फोटॉन की ऊर्जा इलेक्ट्रॉन में स्थानांतरित हो जाती है।
  • ऊर्जा का कुछ हिस्सा धातु की सतह से इलेक्ट्रॉन को हटाने में उपयोग किया जाता है, और शेष उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन के लिए गतिज ऊर्जा प्रदान करने में जाता है।

इस प्रकार,फोटान की कुल ऊर्जा = इलेक्ट्राॅन को निकालने में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा + इलेक्ट्राॅन की गतिज ऊर्जा। इसे निम्न समीकरण द्वारा दिया जा सकता है:

E = W + EK

​जहाँ E फोटाॅ की ऊर्जा, W एक इलेक्ट्राॅन से उत्सर्जित न्यूनतम ऊर्जा, और KE एक उत्सर्जित इलेक्ट्राॅन द्वारा प्राप्त अधिकतम गतिज ऊर्जा 

स्पष्टीकरण:

• इलेक्ट्रॉनों केवल तभी निकाला जाता है जब धातु की सतह पर थ्रेशोल्ड आवृत्ति से अधिक आवृत्ति का प्रकाश होता है।
• प्रकाश की तीव्रता प्रति यूनिट क्षेत्रफल में फोटॉन ऊर्जा की मात्रा को संदर्भित करती है।
  • इसलिए, प्रकाश की तीव्रता जितनी अधिक होगी,फोटॉनों की संख्या उतनी अधिक होगी, और परिणामस्वरूप,निष्कासित इलेक्ट्रॉनों की संख्या उतनी अधिक होगी।

अवधारणा:

प्रकाशविद्युत प्रभाव: जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण किसी पदार्थ से टकराता है तो इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं, इस प्रभाव को प्रकाशविद्युत प्रभाव के रूप में जाना जाता है।

इस तरह से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को फोटो-इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।

इन फोटो-इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा निम्न द्वारा दी गई है:

⇒ K.E.max = h f - ϕ 

जहाँ h = प्लैंक स्थिरांक, f = आपतित प्रकाश या विद्युत चुम्बकीय विकिरण की आवृत्ति और ϕ = कार्य फलन

कार्य फलन सामग्री का गुण है।

व्याख्या:

फोटो-इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा इसके द्वारा दी जाती है

K.E.max = h f - ϕ

जहां h प्लांक स्थिरांक है, f आपतित प्रकाश या विद्युत चुम्बकीय विकिरण की आवृत्ति है। पद ϕ कार्य फलन है।

और उपरोक्त स्पष्टीकरण से हम देख सकते हैं कि कार्य फलन एक सामग्री का गुण है।

Additional Information

प्रकाशविद्युत प्रभाव के प्रायोगिक अध्ययन के अवलोकन और परिणाम को सामूहिक रूप से प्रकाशविद्युत उत्सर्जन का सिद्धांत कहा जाता है और ये निम्नानुसार हैं:

1. धातु से उत्सर्जित होने वाले फोटोइलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रकाश की तीव्रता पर निर्भर करती है लेकिन इसकी आवृत्ति से स्वतंत्र होती है। इसलिए, विकल्प 3 सत्य नहीं है।
2. धातु पर प्रकाश पड़ने के तुरंत बाद फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं।
3. इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि प्रकाश की आवृत्ति धातु के क्रांतिक मान से अधिक होनी चाहिए जिसे धातु की आवृत्ति सीमा कहा जाता है।

अवधारणा:

• जब फोटॉन एक धातु की सतह पर गिरते हैं तो कुछ इलेक्ट्रॉन धातु की सतह से उत्सर्जित होते हैं। इस परिघटना को प्रकाश विद्युत प्रभाव कहा जाता है।
• धातु की सतह से इलेक्ट्रॉनों को निकालने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा को उस धातु का कार्य फलन (φ) कहा जाता है।
• उत्सर्जन के बाद धातु की सतह से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम ऊर्जा को अधिकतम गतिज ऊर्जा (KEmax) कहा जाता है।
• आइंस्टीन के प्रकाश विद्युत समीकरण का समीकरण:

⇒ E = φ + KEmax

जहाँ E फोटाॅन की आपतित ऊर्जा, φ धातु का कार्य फलन है और KE इलेक्ट्राॅनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा है।

E = h ν

जहाँ h = प्लांक स्थिरांक और ν = आपतित विकिरण की आवृत्ति।

व्याख्या:

• आइंस्टीन का प्रकाश विद्युत समीकरण है

\(⇒ h\nu = {ϕ} + k\)       ----(1)

• आइंस्टीन के प्रकाश विद्युत समीकरण के अनुसार:

⇒ E = φ + KEmax

⇒ E = h ν

⇒ hν = φ + KEmax      ----(2)

समीकरण 1 और 2 की तुलना करने पर, हमें पता चलता है कि,

⇒ k = KEmax

• इसलिए k इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है । इसलिए विकल्प 2 सही है।

KEmax = (h ν - φ)

• समीकरण से, यह स्पष्ट है कि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा विकिरण की आवृत्ति के सीधे आनुपातिक है। इसलिए विकल्प 1 सही है।
• अधिकतम गतिज ऊर्जा आपतित विकिरणों की तीव्रता और उस समय के लिए निर्भर नहीं करती है जिसके लिए धातु पर प्रकाश पड़ता है। 
• जब हम फोटॉन की संख्या या आपतित विकिरणों की तीव्रता को बढ़ाते हैं तो निकाले गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि होगी लेकिन इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा नहीं बदलेगी।

अवधारणा :

• प्रकाश-विद्युत प्रभाव:
  • यह एक ऐसी घटना है जिसमें विद्युत आवेशित कणों को किसी सामग्री से उत्सर्जित किया जाता है जब किसी धातु की सतह पर उपयुक्त तरंग दैर्ध्य का विद्युत चुम्बकीय विकिरण गिरता है।
  • जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण एक सामग्री पर पड़ता है, तो इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होता है, इस प्रभाव को प्रकाश-विद्युत प्रभाव (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव) के रूप में जाना जाता है।
  • इस तरह से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को फोटो-इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।

• इन फोटो-इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा निम्न द्वारा दी गई है:

• K.E.max = hc/λ - ϕ 

• जहां h प्लांक स्थिरांक है, आपतित किरण या विद्युतचुम्बकीय विकिरण की आवृत्ति f है। ϕ वर्क फंक्शन है।

व्याख्या:

• प्रकाश-विद्युत प्रभाव की खोज जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक रुडोल्फ हर्ट्ज ने 1887 में की थी।
• उन्होंने रेडियो तरंगों पर काम करते हुए यह खोज की।

• प्रकाश-विद्युत प्रभाव की घटना की खोज हेनरिक हर्ट्ज द्वारा वर्ष 1887 में की गई थी।
• प्रकाश-विद्युत प्रभाव पर काम बाद में जेजे थॉम्पसन द्वारा किया गया था। 
• 1905 में, आइंस्टीन ने एक अवधारणा का उपयोग करके प्रकाश-विद्युत प्रभाव के एक सिद्धांत का प्रस्ताव रखा, जिसे पहली बार मैक्स प्लैंक द्वारा आगे रखा गया था कि प्रकाश में ऊर्जा के छोटे पैकेट होते हैं जिन्हें फोटॉन या प्रकाश क्वांटा के रूप में जाना जाता है।

संकल्पना:

डी ब्रोगली तरंगदैर्ध्य: यह क्वांटम यांत्रिकी में सभी वस्तुओं में व्यक्त की गई एक तरंग दैर्ध्य है जो अभिविन्यास स्थान के दिए गए बिंदु पर वस्तु को खोजने की प्रायिकता घनत्व निर्धारित करता है।

किसी कण की डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य उसके संवेग के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

कण की गतिज ऊर्जा है

\(K = \frac{1}{2}mv^2\)

जहाँ K = गतिज ऊर्जा, m = कण का द्रव्यमान, v = कणों का वेग है।

कण का संवेग

P = m v,

जहाँ p = कण का संवेग,

डी ब्रोगली तरंगदैर्ध्य इसके द्वारा दी जाती है

\({\rm{\lambda \;}} = \frac{{\rm{h}}}{{{\rm{m\;v}}}}\) जहाँ λ = डी ब्रोगली तरंगदैर्ध्य, p = कण का संवेग

स्पष्टीकरण:

अल्फा किरणें: अल्फा किरण, जिन्हें अल्फा कण भी कहा जाता है, में दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन हीलियम -4 नाभिक की तरह एक कण में बंधे होते हैं, और यह एक विद्युत चुम्बकीय किरण नहीं है।

बीटा किरणें: बीटा किरणें, जिन्हें बीटा कण या बीटा विकिरण भी कहा जाता है, संभवत: बीटा-क्षय की प्रक्रिया के दौरान परमाणु नाभिक के रेडियोधर्मी क्षय द्वारा उत्सर्जित उच्च ऊर्जा वाला,उच्च गति वाला इलेक्ट्रॉन या पॉज़िट्रॉन हो सकता है।

गामा किरणें: एक गामा-किरण, या गामा विकिरण, परमाणु नाभिक के रेडियोधर्मी क्षय से उत्पन्न प्रवेधन वाली विद्युत चुम्बकीय विकिरण है।

डी ब्रोगली तरंगदैर्ध्य इसके द्वारा दी जाती है

\(\Rightarrow \lambda =\frac{h}{p}\)

इस तरंग की तरंग दैर्ध्य कण के संवेग से निर्धारित होती है।

यदि p कण का संवेग है, तो इसके साथ जुड़ी तरंग की तरंग दैर्ध्य λ = h/P है

जहां h प्लैंक स्थिरांक है,

चूंकि, यह दिया गया है कि, अल्फा, बीटा, और गामा किरणें एक ही संवेग लेती हैं, इसलिए उनके पास समान तरंग दैर्ध्य होगी।

अवधारणा:

• प्रकाश विद्युत प्रभाव: जब धातु की सतह पर पर्याप्त रूप से छोटी तरंग दैर्ध्य का एक प्रकाश आपतित होता है, तो इलेक्ट्रॉन तत्क्षण उस धातु से उत्सर्जित होते है। इस परिघटना को प्रकाश विद्युत प्रभाव कहा जाता है।
• निरोधी विभव: एनोड पर कैथोड के संबंध मे ऋणात्मक विभव को लगाकर प्रकाश-धारा को रोका जा सकता है।यह धातु से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन को रोकने के लिए आवश्यक न्यूनतम विभव है जिससे की इसकी गतिज ऊर्जा शून्य हो जाती है।
• कार्य फलन: यह आवश्यक ऊर्जा की न्यूनतम मात्रा है जिस से धातु एक इलेक्ट्रॉन का उत्सर्जन कर सके। इसे ϕ द्वारा दर्शाया जाता है। इसकी इकाई eV या जूल है।
• अलग-अलग धातुओं के लिए इसके मान अलग-अलग हैं।

अधिकतम गतिज ऊर्जा और निरोधी विभव के बीच का संबंध निम्न प्रकार से दिया गया है-

KE_Max = e V_S

जहां e एक इलेक्ट्रॉन पर आवेश  है और V_S निरोधी विभव है (e = 1.6 × 10^-19 C)

व्याख्या:

दिया गया है:

निरोधी विभव (V_S) = 10 V

इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा (KE_Max) = e V_S = 1.6 × 10^-19 × 10 = 1.6 × 10^-18 J

अवधारणा:

• प्रकाश विद्युत प्रभाव: जब धातु की सतह पर पर्याप्त रूप से छोटी तरंग दैर्ध्य का एक प्रकाश आपतित होता है, तो इलेक्ट्रॉन तत्क्षण उस धातु से उत्सर्जित होते है। इस परिघटना को प्रकाश विद्युत प्रभाव कहा जाता है।
• निरोधी विभव: एनोड पर कैथोड के संबंध मे ऋणात्मक विभव को लगाकर प्रकाश-धारा को रोका जा सकता है।यह धातु से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन को रोकने के लिए आवश्यक न्यूनतम विभव है जिससे की इसकी गतिज ऊर्जा शून्य हो जाती है।
• कार्य फलन: यह आवश्यक ऊर्जा की न्यूनतम मात्रा है जिस से धातु एक इलेक्ट्रॉन का उत्सर्जन कर सके। इसे ϕ द्वारा दर्शाया जाता है । इसकी इकाई eV या जूल है।
  • इसके अलग-अलग धातुओं के लिए अलग-अलग मान होते हैं।

प्रकाश विद्युत प्रभाव में कार्य फलन (ϕ) = h c/λ_th

जहां hप्लेन्क नियतांक है, c प्रकाश की गति है और λ_th धातु की दहलीज तरंग दैर्ध्य है

गणना:

दिया गया है:

h c = 1240 eV nm

कार्य फलन (ϕ) = 6.2 eV

कार्य फलन (ϕ) = h c/λ_th

दहलीज तरंग दैर्ध्य (λ_th) = h c/ϕ = 1240/6.2 = 200 nm

अवधारणा:

• प्रकाश विद्युत प्रभाव: जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण किसी पदार्थ से टकराता है, तो इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं, इस प्रभाव को प्रकाश विद्युत प्रभाव के रूप में जाना जाता है।
• इस तरह से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को फोटो-इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।
• इन फोटो-इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा निम्न द्वारा दी गई है:

K.E.max = hc / λ - =

जहां h प्लेंक स्थिरांक है,  f आपतन प्रकाश या विद्युत चुम्बकीय विकिरण की आवृत्ति है। ϕ कार्यफलन है

• कार्य फलन सामग्री का गुणधर्म  है। इसलिए नियत है।

व्याख्या:

फोटो-इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा इस प्रकार है:
\(K.E. = \frac{hc}{λ} - ϕ \)

• तो गतिज ऊर्जा λ के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
• उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा प्रकाश के तरंगदैर्घ्य कम होने पर प्रकाश विद्युत प्रभाव में वृद्धि होती है।
• इसलिए सही उत्तर विकल्प 4 है।

संकल्पना:

कार्य फलन (Φo):

• धातु की सतह से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालने के लिए आवश्यक आपतन विकिरण की न्यूनतम ऊर्जा को उस सतह के कार्य फलन के रूप में परिभाषित किया जाता है।

\(\Rightarrow {{\rm{\Phi }}_0} = h{\nu _0} = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}}\)

जहाँ h = प्लांक स्थिरांक, c = प्रकाश की गति, ν0 =थ्रेशोल्ड आवृत्ति और λ0 = थ्रेशोल्ड तरंगदैर्ध्य               

स्पष्टीकरण:

दिया गया है- कार्य फलन (Φ_o) = 6.63 eV

• थ्रेशोल्ड तरंगदैर्ध्य निम्न है

\(\Rightarrow \Phi_o=\frac{12375}{\lambda_o(A^o)}eV\)

\(\Rightarrow \lambda_o=\frac{12375}{\Phi_o(A^o)}=\frac{12375}{6.63}\, A^o=1866\, A^o\)