JEE Mains · Physics · STD 12 - विकिरण तथा द्रव्य की द्वैत प्रकृति
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किसी निश्चित धातु के लिए, जब \(\lambda\) तरंगदैर्ध्य का एकवर्णी प्रकाश आपतित होता है, तो प्रकाश इलेक्ट्रॉनों के लिए निरोधी विभव \(3V_0\) है। जब उसी धातु को \(2\lambda\) तरंगदैर्ध्य के प्रकाश से प्रदीप्त किया जाता है, तो निरोधी विभव \(V_0\) हो जाता है। दी गई धातु के लिए प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन की देहली तरंगदैर्ध्य \(\alpha\lambda\) है। \(\alpha\) का मान _______ है।
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(B) \(4\)
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
आइंस्टीन के प्रकाश-विद्युत समीकरण का उपयोग करने पर:
\(eV_s = \dfrac{hc}{\lambda} - \Phi\)
पहली स्थिति के लिए:
\(3eV_0 = \dfrac{hc}{\lambda} - \Phi\)
दूसरी स्थिति के लिए:
\(eV_0 = \dfrac{hc}{2\lambda} - \Phi\)
दूसरे समीकरण को \(3\) से गुणा करने और पहले समीकरण के साथ बराबर करने पर:
\(\dfrac{hc}{\lambda} - \Phi = \dfrac{3hc}{2\lambda} - 3\Phi\)
\(2\Phi = \dfrac{3hc}{2\lambda} - \dfrac{hc}{\lambda}\)
\(2\Phi = \dfrac{hc}{2\lambda}\)
\(\Phi = \dfrac{hc}{4\lambda}\)
चूंकि कार्य फलन \(\Phi = \dfrac{hc}{\lambda_0}\) है, जहाँ \(\lambda_0\) देहली तरंगदैर्ध्य है:
\(\dfrac{hc}{\lambda_0} = \dfrac{hc}{4\lambda}\)
\(\lambda_0 = 4\lambda\)
दिया गया है \(\lambda_0 = \alpha\lambda\), तो हमें \(\alpha = 4\) प्राप्त होता है।
उत्तर: \(4\)
\(eV_s = \dfrac{hc}{\lambda} - \Phi\)
पहली स्थिति के लिए:
\(3eV_0 = \dfrac{hc}{\lambda} - \Phi\)
दूसरी स्थिति के लिए:
\(eV_0 = \dfrac{hc}{2\lambda} - \Phi\)
दूसरे समीकरण को \(3\) से गुणा करने और पहले समीकरण के साथ बराबर करने पर:
\(\dfrac{hc}{\lambda} - \Phi = \dfrac{3hc}{2\lambda} - 3\Phi\)
\(2\Phi = \dfrac{3hc}{2\lambda} - \dfrac{hc}{\lambda}\)
\(2\Phi = \dfrac{hc}{2\lambda}\)
\(\Phi = \dfrac{hc}{4\lambda}\)
चूंकि कार्य फलन \(\Phi = \dfrac{hc}{\lambda_0}\) है, जहाँ \(\lambda_0\) देहली तरंगदैर्ध्य है:
\(\dfrac{hc}{\lambda_0} = \dfrac{hc}{4\lambda}\)
\(\lambda_0 = 4\lambda\)
दिया गया है \(\lambda_0 = \alpha\lambda\), तो हमें \(\alpha = 4\) प्राप्त होता है।
उत्तर: \(4\)
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