एक इलेक्ट्रॉन द्वारा 1 वोल्ट के विभवांतर से त्वरित होने पर प्राप्त ऊर्जा ________ के बराबर है।

अवधारणा:

इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन:

• हम जानते हैं कि धातुओं में मुक्त इलेक्ट्रॉन (ऋण आवेशित कण) होते हैं जो उनकी चालकता के लिए जिम्मेदार होते हैं। हालाँकि, मुक्त इलेक्ट्रॉन सामान्य रूप से धातु की सतह से बाहर नहीं निकल सकते हैं।
  • यदि कोई इलेक्ट्रॉन धातु से बाहर आने का प्रयास करता है, तो धातु की सतह एक धनात्मक आवेश प्राप्त कर लेती है और इलेक्ट्रॉन को वापस धातु की ओर खींच लेती है। मुक्त इलेक्ट्रॉन इस प्रकार आयनों के आकर्षक बल द्वारा धातु की सतह के अंदर रहता है।
  • नतीजतन, इलेक्ट्रॉन धातु की सतह से तभी बाहर आ सकता है जब उसके पास आकर्षक बल को दूर करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा हो।
• एक इलेक्ट्रॉन को धातु की सतह से बाहर निकालने के लिए एक निश्चित न्यूनतम मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। एक इलेक्ट्रॉन द्वारा धातु की सतह से बाहर निकलने के लिए आवश्यक इस न्यूनतम ऊर्जा को धातु का कार्य फलन कहा जाता है।
  • कार्य फलन को ϕo द्वारा निरूपित किया जाता है और इसे eV (इलेक्ट्रॉन वोल्ट) में मापा जाता है।

व्याख्या:

• एक इलेक्ट्रॉन वोल्ट एक इलेक्ट्रॉन द्वारा प्राप्त ऊर्जा है जब इसे 1 वोल्ट के विभव अंतर से त्वरित किया जाता है। अत: विकल्प 3 सही है।

⇒ 1eV = 1.602 × 10-19 J

• कार्य फलन (ϕ_o) धातु के गुणों और उसकी सतह की प्रकृति पर निर्भर करता है।
• प्लेटिनम का कार्य फलन उच्चतम है जबकि सीज़ियम के लिए यह निम्नतम है।
  • प्लेटिनम का कार्य फलन 5.65 eV है।
  • सीज़ियम का कार्य फलन 2.14 eV है।

Additional Information

• धातु की सतह से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा निम्नलिखित भौतिक प्रक्रियाओं में से किसी एक द्वारा मुक्त इलेक्ट्रॉनों को आपूर्ति की जा सकती है: