चित्र में दिखाए अनुसार $\lambda_{\text{ph}}$ तरंगदैर्ध्य का प्रकाश एक निर्वात नली में कैथोड प्लेट पर गिरता है। कैथोड सतह का कार्य फलन $\phi$ है और एनोड एक सुचालक पदार्थ की तार की जाली है जिसे कैथोड से $d$ दूरी पर रखा गया है। इलेक्ट्रोड के बीच $V$ का विभवांतर बनाए रखा जाता है। यदि एनोड से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की न्यूनतम डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य $\lambda_e$ है,तो निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सत्य है/हैं?

  • A
    $\phi$ और $\lambda_{\text{ph}}$ में वृद्धि के साथ $\lambda_e$ घटता है
  • B
    यदि $d$ को दोगुना कर दिया जाए तो $\lambda_e$ लगभग आधा हो जाता है
  • C
    बड़े विभवांतर $(V \gg \phi / e)$ के लिए,यदि $V$ को चार गुना कर दिया जाए तो $\lambda_e$ लगभग आधा हो जाता है
  • D
    $\lambda_{\text{ph}} < hc / \phi$ के लिए $\lambda_e$ उसी दर से बढ़ता है जिस दर से $\lambda_{\text{ph}}$ बढ़ता है

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जब हरे रंग का प्रकाश किसी धातु की सतह पर आपतित होता है, तो यह फोटो-इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करता है, लेकिन पीले रंग के प्रकाश के साथ ऐसा कोई उत्सर्जन नहीं होता है। निम्नलिखित में से कौन सा रंग फोटो-इलेक्ट्रॉन का उत्सर्जन कर सकता है?

$300 \ nm$ तरंगदैर्ध्य और $1.0 \ W/m^2$ तीव्रता वाला पराबैंगनी प्रकाश एक प्रकाश-संवेदी सतह पर आपतित होता है। यदि आपतित फोटॉनों का $1 \%$ फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करता है,तो $1 \ cm^2$ क्षेत्रफल वाली सतह से प्रति सेकंड उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात कीजिए।

तरंगदैर्ध्य $\lambda$ वाली प्रकाश की एक किरण तीन अलग-अलग फोटो-इलेक्ट्रिक सेल $1$, $2$ और $3$ पर आपतित होती है। इन फोटो-इलेक्ट्रिक सेल की देहली तरंगदैर्ध्य (threshold wavelength) क्रमशः $\lambda_1$, $\lambda_2$ और $\lambda_3$ हैं और इन सेलों के निरोधी विभव (stopping potential) के परिमाण क्रमशः $V_1$, $V_2$ और $V_3$ हैं। $\lambda$ और देहली तरंगदैर्ध्य के बीच संबंध $\lambda_1 < \lambda$, $\lambda_2 > \lambda$ और $\lambda_3 >> \lambda$ है। सही विकल्प है:

एक निश्चित प्रयोग में फोटोइलेक्ट्रिक कट-ऑफ वोल्टेज $1.5 \text{ V}$ है। उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा . . . . . . होगी।

दो समान फोटो-कैथोड $f_1$ और $f_2$ आवृत्ति का प्रकाश प्राप्त करते हैं। यदि बाहर निकलने वाले फोटो-इलेक्ट्रॉनों (द्रव्यमान $m$) के वेग क्रमशः $v_1$ और $v_2$ हैं,तो:

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