25 वाट के एकवर्णीय प्रकाश स्त्रोत से 6000A तरंगदैर्घ्य के निकलने वाले फोटॉनों की संख्या प्रति सेकण्ड ज्ञात कीजिए। धातु पृष्ठ की वैद्युत दक्षता 5.0% मानने पर प्रकाश-वैद्युत धारा कितनी होगी?

Explanation

प्रकाश स्रोत से उत्सर्जित प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा,
` E = hv= (hc)/lambda`
` = (6.6 xx 10^(-34) xx3.0 xx 10^8)/ (6000 xx 10^(-10))`
` = 3.3 xx 10^(-19)` जूल
25 वाट के प्रकाश स्रोत से प्रति सेकण्ड उत्सर्जित ऊर्जा 25 जूल है। अतः प्रकाश स्रोत से प्रति सेकण्ड निकलने वाले फोटॉनों की संख्या
`n =(" प्रकाश स्रोत से प्रति सेकण्ड उत्सर्जित ऊर्जा")/("प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा")`
` = 25/(3.3 xx 10^(-19))`
` = 7.576 xx 10^19`.
प्रकाश विकिरणों के किसी धातु पृष्ठ पर आपतित होने पर पृष्ठ से फोटो-इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं। पृष्ठ की वैद्युत दक्षता 5.0% होने का अर्थ यह है कि पृष्ठ पर प्रति सेकण्ड आपतित होने वाले फोटॉनों में से केवल 5.0% फोटॉन ही पृष्ठ से फोटो-इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करने में सफल हो पाते हैं और इन्हीं उत्सर्जित फोटो-इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह से परिपथ में प्रकाश-वैद्युत धारा बहती है।
यहाँ प्रति सेकण्ड उत्सर्जित होने वाले फोटो-इलेक्ट्रॉनों की संख्या,
`n = 7.576 xx 10^19` का 5%
` = 7.576 xx 10^19 xx 5/100`
`=3.79 xx 10^18`
प्रकाश-वैद्युत धारा I = ne
` = 3.79 xx 10^18 xx 1.6 xx 10^(-19)" ऐम्पियर"`
= 0.6 ऐम्पियर।