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Class 12
PHYSICS
एक पारद लैंप, प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन की...

एक पारद लैंप, प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन की आवृत्ति निर्भरता के अध्ययन के लिए एक सुविधाजनक स्रोत है, क्योकिं यह दृश्य-स्पेक्ट्रम के पराबैगनी (UV) से लाल छोर तक कई-वर्ण रेखाएँ उत्सर्जित करता है। रूबीडियम प्रकाश सेल के हमारे प्रयोग में, पारद (Mercury) स्रोत की निम्न वर्ण-रेखाओं का प्रयोग किया गया :
`lambda_(1)=3650Å, lambda_(2)=4047+Å, lambda_(3)=4358Å, lambda_(4)=5461Å, lambda_(5)=6907Å`
निरोधी वोल्टताएँ, क्रमशः निम्न मापी गई :
`V_(01)=1*28V,V_(2)=0*95V,V_(03)=0*74V, V_(04)=0*16V, V_(05)=0V`
प्लैंक स्थिरांक h का मान ज्ञात कीजिए।
[ नोट : उपयुर्क्त आँकड़ों से h का मान ज्ञात करने के लिए आपको `e=1.6x10^(-19)C` की आवश्यकता होगी। इस प्रकार के प्रयोग Na,Li,K आदि के लिए मिलिकन ने किए थे। मिलिकन ने अपने तेल-बूँद प्रयोग से प्राप्त e के मान का उपयोग कर आइंस्टाइन के प्रकाश-विद्युत समीकरण को सत्यापित किया तथा इन्ही प्रेक्षणों से h के मान के लिए पृथक अनुमान लगाया। ]

लिखित उत्तर

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दिया है -
`lambda_(1)=3650Å=3650xx10^(10)m`
`rArr upsilone =(c)/(lambda_(1))=(3xx10^(8))/(3650xx10^(-10))=8*2xx10^(14)Hz`
`lambda_(2)=4047Å=4047xx10^(-10)m`
`rArr upsilone_(2)=(3xx10^(8))/(4047xx10^(-10))=7*4xx10^(14)Hz`
`lambda_(3)=4358Å=4358xx10^(-10)m`
`rArr upsilone_(3)=(3xx10^(8))/(4358xx10^(-10))=6*9xx10^(14)Hz`
`lambda_(4)=5461Å=5461xx10^(-10)Hz`
`rArr upsilone_(4)=(3xx10^(8))/(5461xx10^(-10))=5*5xx10^(14)Hz`
`lambda_(5)=6907Å=6907xx10^(-10)m`
`rArr upsilone_(5)=(3xx10^(8))/(6907xx10^(-10))=4*3xx10^(14)Hz`
सांगत निरोधी वोल्टाएं है -
`V_(01)=1*28V,V_(02)=0*95V,V_(03)=0*74:V_(04)=0*16V,V_(05)=0V`
निरोधी विभव `V_(0)` और आवृत्ति `upsilone` के बिच ग्राफ खींचे। पहली चार आवृत्तियों के सांगत बिंदु लगभग एक सरल रेखा पर स्थित है। यह रेखा `upsilone-`-अक्ष को `5xx10^(14)Hz` पर काटती है। अतः देहली आवृत्ति `upsilone=5xx10^(14)Hz` पाँचवी आवृत्ति देहली आवृति से कम है। अतः इस आवृत्ति से प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन संभव नहीं है जिससे निरोधी विभव शून्य होगा।

धातु के लिए देहली आवृत्ति `v_(0)=5xx10^(14)Hz` (ग्रास से)
`phi_(0)=hv_(0)=6*67xx10^(-34)xx5xx10^(14)x5xx10^(14)=33*35xx10^(-20)J`
`=3*335xx10^(-19)J=(3*335xx10^(-19))/(1*6xx10^(-19))eV=2*08eV`
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