एक पारद (आर्क ) लैम्प , 253.7 nm के तरंगदैर्घ्य पर 0.10 W का पराबैंगनी विकिरण देता है जबकि बाकि सभी तरंगदैर्घ्य फिल्टरो द्वारा अवशोषित कर लिए गए है यह विकिरण की दूरी पर प्रकाश - वैद्युत उपकरण ( फोटो - ट्यूब ) पर पड़ता है । फोटो - ट्यूब का कैथोड , पोटेशियम ( कार्य फलन `phi_(0)=2.22eV` ) का है और इसका प्रभावी क्षेत्रफल `4 cm^(2)` है। क्लासिकी सिद्धांत के अनुसार आर्क लैम्प से विकिरण , आकाश में एक समान रूप से गोलीय तरंग के रूप में फेल जाता है । पोटैशियम परमाणु का व्यासार्थ 0.2 nm है और फोटो ट्यूब की प्रकाश - परिवर्तन दक्षता 5 % है जिसका अर्थ यह है की प्रत्येक फोटॉन की कैथोड से एक इलेक्ट्रॉन निकालने की प्रायिकता 0.05 है ( आप hc = 1242 eV ले सकते है )
उपरोक्त की सहायता से निम्न प्रश्नो के सबसे उपयुक्त उत्तर चुने।
प्रकाश - वैद्युत धारा है

Options

A. 20 nA
B. 10 mA
C. `30 mu A`
D. `32.5 nA`

Answer

D

Explanation

एक फोटॉन की ऊर्जा ` hv = (hc)/lambda = (1242 eV nm)/(253.7 nm) = 4.89 eV `
` = 7.82 xx10^(-19)J `
फोटॉन फ्लक्स `N = ((0.10)/(4pi) W//m^(2))(4xx10^(-4)m^(2))/(7.82 xx10^(-19)J)`
` = 4.06 xx10^(12)` फोटॉन/सेकंड
[ कैथोड का क्षेत्रफल = `(2 cm)^(2) = 4xx10^(-4)m^(2)`]
`I = 0.05 Ne = (0.05) (4.06 xx10^(12)//s) (1.60 xx10^(-19)C)`
= 32.5 nA