`10^(-5)W m^(-2)` तीव्रता का प्रकाश एक सोडियम प्रकाश सेल के `2 cm^(-2)` क्षेत्रफल के पृष्ठ पर पड़ता है। यह मान ले की ऊपर की सोडियम की पाँच परते आपतित ऊर्जा को अवशोषित करती है तो विकिरण के तरंग-चित्रण में प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन के लिए आवश्यक समय का अवकलन कीजिए। धातु के लिए कार्यफलन लगभग `2eV` दिया गया है। आपके उत्तर का क्या निहितार्थ है?

Explanation

प्रकाश की तीव्रता `=10^(-5)Wm^(-2)`,
सोडियम की प्रत्येक परत का क्षेत्रफल `2cm^(2)=2xx10^(-4)m^(2)`
धातु का कार्यफलन `phi_(0)=eV=2xx1*6xx10^(-19)J`
`=3*2xx10^(-19)J`
सोडियम का प्रभावी परमाण्विक क्षेत्रफल `=10^(-20)m^(2)` (Note)
यदि प्रत्येक सोडियम परमाणु एक इलेक्ट्रॉन देता हो तो पाँच परतों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या `=("एक परत का क्षेत्रफल")/("प्रभावी परमाण्विक क्षेत्रफल")`
`=(5xx2xx10^(-14))/(10^(-20))=10^(17)`
सोडियम प्रकाश सेल पर आपतित शक्ति = प्रकाश की तीव्रता `xx` क्षेत्रफल `=10^(-5)xx2xx10^(-4)=2xx10^(-9)W`
विकिरण के तरंग चित्र के अनुसार आपतित शक्ति संपूर्ण इलेक्ट्रॉनों `(10^(17))` द्वारा सतत रूप से एकसमान अवशोषित की जाती है। अतः प्रति इलेक्ट्रॉन अवशोषित शक्ति `=(2xx10^(-9))/(10^(17))=2xx10^(-26)W`
`=2xx10^(-26)J//s`
इस प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन के लिए आवश्यक समय
`=("सोडियम का कार्यफलन")/("प्रति इलेक्ट्रॉन अवशोषित शक्ति")`
`=(3*2xx10^(-19))/(2xx10^(-26))=1*6xx10^(7)s`
`=(1*6xx10^(7))/(365xx24xx60xx60)` वर्ष `=0*5` वर्ष
किंतु यह सत्य नहीं है क्योकिं प्रयोग से पता चलता है की विकिरण के आपतित होते है इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होने लगते है, विकिरण के आपतित होने एवं इलेक्ट्रॉन के उत्सृजन में कोई पश्चता नहीं होती। अतः प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन की व्याख्या विकिरण के तरगं चित्रण के आधार पर नहीं की जा सकती है, फोटॉन चित्रण के आधार पर ही इसकी व्याख्या की जा सकती है।