एक प्रकाश - वैद्युत प्रयोग शक्ति के प्रकाश का एक बिंदु स्रोत्र ऊर्जा के समोर्जी फोटॉन उत्सर्जित करता है। स्रोत्र को कार्य - फलन वाले व्यासार्थ के एक स्थिर धात्विक गोले के केंद्र से की दूरी पर रखा जाता है । धात्विक गोले की प्रकाश - वैद्युत उत्सर्जन दक्षता , इस पर आपतित हर फोटोनो के लिए एक है। मान ले की गोला एकल है और आरम्भ में उदासीन है तथा इससे उत्सर्जित फोटो - इलेक्ट्रॉन तत्काल बाहर निकाल जाते है । इस कारण गोला धनात्मक आवेशित हो जाता है और धनात्मक विभव प्राप्त कर लेता है ततः कुछ समय बाद इससे प्रकाश - वैद्युत उत्सर्जन बंद हो जाता है। प्रकाश के स्रोत्र से गोले पर प्रति सेकंड पहुँच रही ऊर्जा `E= pr^(2)//4R^(2)` ले जहाँ r गोले की त्रिज्या है और R बिंदु स्रोत्र और गोले के केंद्र के बीच दूरी है तथा P , स्रोत्र की शक्ति है ।
उपरोक्त की सहायता से निम्न प्रश्नो के सबसे उपयुक्त उत्तर चुने।

Options

A. 110 s
B. 2 min
C. 4 min
D. 50 s

Answer

A

Explanation

जब गोला कम से कम का विभव प्राप्त कर लेता है तो प्रकाश - इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन बन्द हो जाता है क्योंकि `V = 9xx10^(9) (q//r)`
इसलिए `q = (Vr)/(9xx10^(9)) = ((2.0 V)(8.0xx10^(-3)m))/(9xx10^(9) N m^(2)//C^(2))= 16/9 xx10^(-12)C `
क्योंकि q =ne इसलिए `n = q/e = ((16//9)xx10^(-12)C)/(1.6 xx10^(-19)C) = (10^(8))/9 `
आवश्यक समय ` = (10^(8)//9)/(10^(5)) =1000 /9 = 110 s`