प्रकाश-विद्युत प्रभाव प्रयोग के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:
$(I)$ धातु पर प्रकाश पड़ते ही फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जित हो जाते हैं।
$(II)$ एक न्यूनतम आवृत्ति होती है जिसके नीचे कोई फोटो-करंट नहीं देखा जाता है।
$(III)$ निरोधी विभव (stopping potential) प्रकाश की आवृत्ति के समानुपाती होता है।
$(IV)$ फोटो-करंट प्रकाश की तीव्रता के साथ रैखिक रूप से बदलता है।
उपरोक्त में से कौन से कथन यह दर्शाते हैं कि प्रकाश क्वांटा (फोटॉन) से बना है जिनकी ऊर्जा आवृत्ति के समानुपाती होती है?

  • A
    कथन $I$ और $III$ सही हैं
  • B
    कथन $II$ और $III$ सही हैं
  • C
    कथन $II, III$ और $IV$ सही हैं
  • D
    कथन $I, II$ और $III$ सही हैं

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एक फोटोसेल सर्किट में,स्टॉपिंग पोटेंशियल $V_0$ फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा का एक माप है। निम्नलिखित ग्राफ आपतित प्रकाश की आवृत्ति $\nu$ के विरुद्ध स्टॉपिंग पोटेंशियल के प्रयोगात्मक रूप से मापे गए मानों को दर्शाता है। ग्राफ से निर्धारित प्लांक नियतांक और कार्य फलन (वर्क फंक्शन) के मान हैं (इलेक्ट्रॉनिक आवेश का परिमाण $e = 1.6 \times 10^{-19} \, C$ लेते हुए):

जब एक निश्चित धात्विक सतह को $\lambda$ तरंगदैर्ध्य के एकवर्णी प्रकाश से प्रकाशित किया जाता है,तो प्रकाश-विद्युत धारा के लिए निरोधी विभव (stopping potential) $4 V_0$ है। जब उसी सतह को $3 \lambda$ तरंगदैर्ध्य के प्रकाश से प्रकाशित किया जाता है,तो निरोधी विभव $V_0$ है। इस सतह के लिए प्रकाश-विद्युत प्रभाव की देहली तरंगदैर्ध्य (threshold wavelength) क्या है?

कथन : प्रकाशवैद्युत उत्सर्जन की प्रक्रिया में, सभी उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा समान नहीं होती है।
कारण : यदि किसी धातु की प्रकाश-संवेदी सतह पर गिरने वाले विकिरण में अलग-अलग तरंगदैर्ध्य शामिल हैं, तो अलग-अलग तरंगदैर्ध्य के फोटॉन को अवशोषित करने वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा प्राप्त ऊर्जा अलग-अलग होगी।

एक प्रकाश-संवेदनशील धातु की सतह का कार्य फलन (work function) $1.1 \ eV$ है। $1.5 \ eV$ और $2 \ eV$ ऊर्जा वाली प्रकाश की दो किरणें धातु की सतह पर आपतित होती हैं। उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों के अधिकतम वेग का अनुपात क्या है?

प्रकाश एक धातु की सतह से टकराता है जिससे प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन होता है। आपतित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य $248 \, nm$ है। यदि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों के लिए निरोधी विभव (stopping potential) $2.8 \, eV$ है, तो धातु का कार्य फलन (work function) क्या होगा ($ \, eV$ में)? ($hc = 1240 \, eV \cdot nm$ लें)।

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