धातु की सतह से प्रति इकाई समय में उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की संख्या किस पर निर्भर करती है?

This question was previously asked in
Navik GD 2022 (All Shift) Memory Based Paper (Section I + II)
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  1. आपतन प्रकाश की आवृत्ति
  2. आपतन प्रकाश की तीव्रता
  3. 1 और 2 दोनों
  4. इनमें से कोई नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : आपतन प्रकाश की तीव्रता
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अवधारणा:

F1 J.K 3.8.20 Pallavi D6

प्रकाश विद्युत प्रभाव:

  • जब धातु की सतह पर पर्याप्त रूप से छोटी तरंग दैर्ध्य का प्रकाश गिरता है, तो धातु से इलेक्ट्रॉनों को तुरंत बाहर निकाल दिया जाता है। इस परिघटना को प्रकाश विद्युत प्रभाव कहा जाता है

प्रकाश विद्युत प्रभाव का आइंस्टीन का समीकरण

⇒ KEmax = hν - ϕo

जहाँ h = 6.63×10-34 J-sec = प्लैंक स्थिरांक, ν =आपतन विकिरण की आवृत्ति ϕo = कार्य फलन, और KEmax = इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा।

व्याख्या:

  • विकिरण की तीव्रता प्रति इकाई समय में प्रति इकाई क्षेत्र में ऊर्जा क्वांटा की संख्या के समानुपाती होती है।
    • उपलब्ध ऊर्जा क्वांटा की संख्या जितनी अधिक होगी, ऊर्जा क्वांटा को अवशोषित करने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या उतनी ही अधिक होगी और धातु से निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिक होगी। अत: विकल्प 2 सही है।
  • फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा आपतित प्रकाश की आवृत्ति पर निर्भर करती है।
  • लेकिन धातु की सतह से प्रति इकाई समय प्रति इकाई क्षेत्र में उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की संख्या आपतित प्रकाश की आवृत्ति पर निर्भर नहीं करती है।

Additional Information

प्रकाश विद्युत प्रभाव के नियम:

  1. किसी दी गई आवृत्ति के प्रकाश के लिए; (f > fTh) प्रकाश-विद्युत धारा प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होती है
  2. किसी भी सामग्री के लिए, एक निश्चित न्यूनतम आवृत्ति होती है, जिसे दहलीज आवृत्ति कहा जाता है, जिसके नीचे प्रकाशीय-इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन पूरी तरह से रुक जाता है, चाहे आपतित प्रकाश की तीव्रता कितनी भी अधिक क्यों न हो।
  3. प्रकाशीय-इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा आपतित प्रकाश की आवृत्ति में वृद्धि के साथ बढ़ती हुई पाई जाती है, बशर्ते कि आवृत्ति (f> fTh) दहलीज सीमा से अधिक हो। अधिकतम गतिज ऊर्जा प्रकाश की तीव्रता से स्वतंत्र होती है।
  4. प्रकाश विद्युत उत्सर्जन बिना किसी स्पष्ट समय अंतराल (10-9 सेकंड या उससे कम) के एक तात्कालिक प्रक्रिया है, तब भी जब आपतित विकिरण की तीव्रता बहुत कम हो जाती है।
  5. विकिरण की तीव्रता प्रति इकाई समय में प्रति इकाई क्षेत्र में ऊर्जा क्वांटा की संख्या के समानुपाती होती है। उपलब्ध ऊर्जा क्वांटा की संख्या जितनी अधिक होगी, ऊर्जा क्वांटा को अवशोषित करने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या उतनी ही अधिक होगी और धातु से निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिक होगी।
Latest Indian Coast Guard Navik GD Updates

Last updated on Jun 11, 2025

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