NEET భౌతిక శాస్త్రం: ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ · Chapter 1

వికిరణం మరియు పదార్థం యొక్క ద్వైత స్వభావం (Dual Nature of Radiation and Matter)

గుర్తుంచుకోవలసినవి

కాంతి విద్యుత్ ఉద్గారానికి (photoelectric emission) దేహళి పౌనఃపున్యం (threshold frequency) ν₀ కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యం గల కాంతి అవసరం; Kmax = hν − φ₀ మరియు eV₀ = Kmax. తీవ్రత (intensity) కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్యను మాత్రమే మారుస్తుంది, Kmax ను ఎప్పటికీ మార్చదు.
ఫోటాన్ శక్తి E = hν = hc/λ మరియు ద్రవ్యవేగం p = h/λ = E/c; కాంతి ఉద్గారం, శోషణం, అభిఘాతాలలో కణ స్వభావాన్ని చూపుతుంది.
చలించే పదార్థానికి తరంగ స్వభావం ఉంది: λ = h/p = h/√(2mK); V వోల్టుల ద్వారా త్వరణం పొందిన ఎలక్ట్రాన్‌కు λ ≈ 1.227/√V nm.
నిరోధక పొటెన్షియల్ (stopping potential) – పౌనఃపున్యం గ్రాఫ్ ఒక సరళరేఖ; దాని వాలు h/e, పౌనఃపున్య అంతరఖండం ν₀ = φ₀/h; వాలు అన్ని లోహాలకు ఒకటే.

ఎలక్ట్రాన్ ఉద్గారం మరియు వర్క్ ఫంక్షన్ (work function)

లోహంలో ఎలక్ట్రాన్‌లు లోపల స్వేచ్ఛగా కదలగలవు, కానీ ఉపరితలం నుంచి స్వేచ్ఛగా బయటకు రాలేవు. ఎలక్ట్రాన్‌ను లోహం నుంచి బయటకు తీయడానికి కనీస శక్తి అవసరం. ఈ కనీస శక్తిని వర్క్ ఫంక్షన్ అంటారు; దీనిని φ₀ తో సూచిస్తారు. ఇది లోహంపై, దాని ఉపరితల స్థితిపై ఆధారపడుతుంది. దీనిని ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్ (eV) లో కొలుస్తారు.

1 eV అంటే 1 V పొటెన్షియల్ భేదం ద్వారా ఒక ఎలక్ట్రాన్ కదిలినప్పుడు పొందే శక్తి. 1 eV = 1.6 × 10⁻¹⁹ J.

ఎలక్ట్రాన్ లోహాన్ని వదిలి వెళ్ళడానికి శక్తిని ఇచ్చే మార్గాలు మూడు ఉన్నాయి.

ప్రక్రియ	శక్తి వనరు	సాధారణ పరిస్థితి
తాప అయానిక ఉద్గారం (Thermionic emission)	ఉష్ణం	లోహాన్ని అధిక ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయడం
క్షేత్ర ఉద్గారం (Field emission)	చాలా బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రం	సుమారు 10⁸ V m⁻¹ క్షేత్రం ఎలక్ట్రాన్‌లను బయటకు లాగుతుంది
కాంతి విద్యుత్ ఉద్గారం (Photoelectric emission)	తగిన పౌనఃపున్యం గల కాంతి	లోహంపై అతినీలలోహిత లేదా దృగ్గోచర కాంతి పడటం

కొన్ని లోహాల సుమారు వర్క్ ఫంక్షన్‌లు:

లోహం	వర్క్ ఫంక్షన్ φ₀ (eV)
సీజియం (Caesium)	2.14
సోడియం	2.75
అల్యూమినియం	4.28
రాగి	4.65
ప్లాటినం	5.65

సీజియం, సోడియం వంటి క్షార లోహాలకు వర్క్ ఫంక్షన్ తక్కువ, కాబట్టి అవి దృగ్గోచర కాంతికి కూడా స్పందిస్తాయి. వర్క్ ఫంక్షన్ ఎక్కువగా ఉన్న లోహాలకు అతినీలలోహిత కాంతి అవసరం.

కాంతి విద్యుత్ ప్రభావం: పరిశీలనలు

అధిక వోల్టేజ్ వద్ద రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య స్పార్క్, రుణ ఎలక్ట్రోడ్‌పై అతినీలలోహిత కాంతి పడినప్పుడు సులభమవుతుందని హెర్ట్జ్ గమనించారు. హాల్వాక్స్, లెనార్డ్ దీనిని మరింత అధ్యయనం చేశారు. రుణ ఆవేశం గల జింక్ పలకపై అతినీలలోహిత కాంతి పడినప్పుడు అది తన ఆవేశాన్ని కోల్పోయింది. కాంతి పలక నుంచి ఎలక్ట్రాన్‌లను బయటకు కొట్టింది. తగిన పౌనఃపున్యం గల కాంతి లోహ ఉపరితలంపై పడినప్పుడు ఎలక్ట్రాన్‌లు వెలువడే దృగ్విషయాన్ని కాంతి విద్యుత్ ప్రభావం (photoelectric effect) అంటారు. వెలువడిన ఎలక్ట్రాన్‌లను కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌లు (photoelectrons) అంటారు.

ప్రయోగ ఏర్పాటు (మాటలలో). గాలి తొలగించిన గాజు నాళంలో రెండు లోహపు పలకలు ఉంటాయి. కాంతి ఉద్గారక (emitter) పలకపై పడుతుంది. రెండవ పలక సంగ్రాహకం (collector). వాటి మధ్య మారే వోల్టేజ్ వనరును కలుపుతారు, మైక్రోఅమ్మీటర్ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కొలుస్తుంది. ఉద్గారకానికి సాపేక్షంగా సంగ్రాహకాన్ని ధనాత్మకంగా లేదా రుణాత్మకంగా చేయవచ్చు.

తీవ్రత ప్రభావం. స్థిర పౌనఃపున్యం, స్థిర సంగ్రాహక వోల్టేజ్ వద్ద కాంతి విద్యుత్ ప్రవాహం కాంతి తీవ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. తీవ్రత ఎక్కువ అంటే సెకనుకు ఎక్కువ ఫోటాన్‌లు, కాబట్టి సెకనుకు ఎక్కువ కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌లు.

సంగ్రాహక పొటెన్షియల్ ప్రభావం. సంగ్రాహకాన్ని ఎక్కువ ధనాత్మకంగా చేస్తే ప్రవాహం పెరిగి, తరువాత స్థిరమవుతుంది. ఈ స్థిర విలువే సంతృప్త ప్రవాహం (saturation current). వెలువడిన ఎలక్ట్రాన్‌లన్నీ సంగ్రాహకానికి చేరినప్పుడు ఇది వస్తుంది. ఉద్గారకానికి సాపేక్షంగా సంగ్రాహకాన్ని రుణాత్మకంగా చేస్తే ప్రవాహం తగ్గుతుంది. ఒక నిర్దిష్ట రుణ విలువ వద్ద ప్రవాహం సున్నా అవుతుంది. ఈ విలువే నిరోధక పొటెన్షియల్ V₀. సంగ్రాహక పొటెన్షియల్‌కు వ్యతిరేకంగా ప్రవాహ గ్రాఫ్ రుణ వైపు నుంచి పెరిగి, −V₀ వద్ద సున్నా అయి, సంతృప్త విలువ వద్ద సమతలమవుతుంది. తీవ్రతను రెట్టింపు చేస్తే సంతృప్త ప్రవాహం రెట్టింపవుతుంది, కానీ V₀ మారదు.

కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌ల గరిష్ఠ గతిజ శక్తి

Kmax = eV₀.

పౌనఃపున్యం ప్రభావం. ఇచ్చిన లోహానికి V₀ కాంతి పౌనఃపున్యంతో రేఖీయంగా పెరుగుతుంది. కాబట్టి Kmax కూడా పౌనఃపున్యంతో రేఖీయంగా పెరుగుతుంది. ఇది తీవ్రతపై ఆధారపడదు. V₀ – ν గ్రాఫ్ ఒక సరళరేఖ:

V₀ – ν గ్రాఫ్ లక్షణం	అర్థం
వాలు	h/e, అన్ని లోహాలకు ఒకటే
పౌనఃపున్య అక్షంపై అంతరఖండం	దేహళి పౌనఃపున్యం ν₀ = φ₀/h
V₀ అక్షంపై అంతరఖండం	−φ₀/e
వేర్వేరు లోహాలు	వేర్వేరు ν₀ గల సమాంతర సరళరేఖలు

దేహళి పౌనఃపున్యం (Threshold frequency). ప్రతి లోహానికి ఒక కనీస పౌనఃపున్యం ν₀ ఉంటుంది. ν₀ కంటే తక్కువ పౌనఃపున్యంలో తీవ్రత ఎంత ఎక్కువైనా, కాంతి పడే సమయం ఎంత ఎక్కువైనా కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌లు వెలువడవు. ν₀ కంటే ఎక్కువైతే ఉద్గారం వెంటనే మొదలవుతుంది. ఆలస్యం సుమారు 10⁻⁹ s లేదా అంతకంటే తక్కువ, ఇది తీవ్రతపై ఆధారపడదు.

తరంగ సిద్ధాంతం ఎందుకు విఫలమవుతుంది. తరంగ చిత్రం ప్రకారం ఎక్కువ తీవ్రత గల కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌లకు ఎక్కువ శక్తినివ్వాలి; తీవ్రత చాలినంత ఎక్కువైతే ఏ పౌనఃపున్యమైనా పనిచేయాలి; తక్కువ తీవ్రత గల కాంతిలో శక్తి చేరే వరకు కాల ఆలస్యం ఉండాలి. వీటిలో ఏదీ కనిపించదు. Kmax పౌనఃపున్యంపై ఆధారపడుతుందని, దేహళి పౌనఃపున్యం ఉందని, ఉద్గారం తక్షణమే జరుగుతుందని పరిశీలనలు చూపుతాయి.

ఐన్‌స్టీన్ సమీకరణం మరియు ఫోటాన్

కాంతి ఫోటాన్‌లు (క్వాంటాలు) అనే చిన్న శక్తి పొట్లాలుగా ప్రయాణిస్తుంది. ప్రతి ఫోటాన్ శక్తి E = hν, ఇక్కడ h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s ప్లాంక్ స్థిరాంకం. ఫోటాన్ శక్తి పౌనఃపున్యంపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది. తీవ్రత అంటే ఏకాంక వైశాల్యం గుండా సెకనుకు వెళ్ళే ఫోటాన్‌ల సంఖ్యను ప్రతి ఫోటాన్ శక్తితో గుణించగా వచ్చేది.

ఫోటాన్ ధర్మాలు

శక్తి E = hν = hc/λ.
ద్రవ్యవేగం p = E/c = h/λ.
స్థిర ద్రవ్యరాశి సున్నా. ఇది శూన్యంలో కాంతి వేగం c = 3 × 10⁸ m s⁻¹ తో ప్రయాణిస్తుంది.
ఇది విద్యుత్ తటస్థం; విద్యుత్ లేదా అయస్కాంత క్షేత్రాల వల్ల విక్షేపం చెందదు.
ఎలక్ట్రాన్‌తో అభిఘాతంలో కణాలలాగే శక్తి, ద్రవ్యవేగం నిత్యత్వం పొందుతాయి.
కాంతి తీవ్రతతో ఫోటాన్ శక్తి మారదు.

ఉపయోగకరమైన విలువ: hc ≈ 1240 eV nm. కాబట్టి ఫోటాన్ శక్తి eV లలో = 1240 ను nm లలో దాని తరంగదైర్ఘ్యంతో భాగించగా వచ్చేది.

ఐన్‌స్టీన్ కాంతి విద్యుత్ సమీకరణం. ఒక ఫోటాన్ తన శక్తి అంతటినీ ఒక ఎలక్ట్రాన్‌కు ఇస్తుంది. ఈ శక్తిలో కొంత భాగం φ₀ లోహాన్ని వదిలి వెళ్ళడానికి ఖర్చవుతుంది. మిగిలినది గతిజ శక్తిగా మారుతుంది. వేగంగా కదిలే ఎలక్ట్రాన్‌లకు (లోహం లోపల శక్తి కోల్పోనివి):

hν = φ₀ + Kmax, అంటే Kmax = hν − φ₀.

Kmax = eV₀ ఉపయోగిస్తే eV₀ = hν − φ₀ వస్తుంది. దేహళి వద్ద Kmax = 0, కాబట్టి hν₀ = φ₀ మరియు ν₀ = φ₀/h. దేహళి తరంగదైర్ఘ్యం λ₀ = hc/φ₀.

ఈ సమీకరణం అన్ని పరిశీలనలను వివరిస్తుంది:

పరిశీలన	వివరణ
Kmax పౌనఃపున్యంపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది	ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ ఒక ఫోటాన్ తీసుకుంటుంది; ఫోటాన్ శక్తి hν
దేహళి పౌనఃపున్యం	hν < φ₀ అయితే ఏ ఎలక్ట్రాన్ వెలువడలేదు
ప్రవాహం తీవ్రతకు అనులోమానుపాతం	సెకనుకు ఎక్కువ ఫోటాన్‌లు, సెకనుకు ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్‌లు
కాల ఆలస్యం లేదు	శక్తి ఒకే ఘటనలో బదిలీ అవుతుంది
V₀ – ν రేఖ వాలు h/e	V₀ = (h/e)ν − φ₀/e

ఫోటాన్ అభివాహం (Photon flux). P సామర్థ్యం గల కిరణపుంజంలో సెకనుకు ఫోటాన్‌ల సంఖ్య N = P/(hν) = Pλ/(hc). ఏకాంక వైశాల్యానికి సెకనుకు లెక్కిస్తే దీనిని తరచుగా ఫోటాన్ అభివాహం అంటారు. 500 nm వద్ద 1 W వనరు సెకనుకు సుమారు 2.5 × 10¹⁸ ఫోటాన్‌లను వెలువరిస్తుంది.

పదార్థ తరంగ స్వభావం

కాంతి తరంగ, కణ ప్రవర్తనలు రెండింటినీ చూపుతుంది. చలించే పదార్థ కణాలకు కూడా తరంగ స్వభావం ఉంటుందని డి బ్రాగ్లీ ప్రతిపాదించారు. p ద్రవ్యవేగం గల కణానికి అనుబంధ తరంగదైర్ఘ్యం

λ = h/p = h/(mv).

K గతిజ శక్తి గల కణానికి p = √(2mK), కాబట్టి λ = h/√(2mK).

విరామ స్థితి నుంచి V పొటెన్షియల్ భేదం ద్వారా త్వరణం పొందిన q ఆవేశం గల కణానికి K = qV మరియు λ = h/√(2mqV).

V వోల్టుల ద్వారా త్వరణం పొందిన ఎలక్ట్రాన్‌కు, h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, m = 9.1 × 10⁻³¹ kg, e = 1.6 × 10⁻¹⁹ C తో:

λ ≈ 1.227/√V nm.

కాబట్టి V = 100 V అయితే λ ≈ 0.1227 nm, ఇది స్ఫటికాలలోని పరమాణువుల మధ్య దూరంతో పోల్చదగినది. ఒకే వేగానికి భారీ కణాలకు తరంగదైర్ఘ్యం తక్కువ. 10 m s⁻¹ వేగంతో కదిలే 0.1 kg ద్రవ్యరాశి క్రికెట్ బంతికి λ = 6.63 × 10⁻³⁴ m, గమనించడానికి వీలుకానంత చిన్నది. అందుకే తరంగ స్వభావం ఎలక్ట్రాన్‌ల వంటి చాలా చిన్న కణాలలో మాత్రమే కనిపిస్తుంది. స్ఫటికాల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్‌ల వివర్తనం పదార్థానికి తరంగ స్వభావం ఉందని నిర్ధారించింది.

సందర్భం	తరంగదైర్ఘ్య సంబంధం
p ద్రవ్యవేగం గల ఏ కణమైనా	λ = h/p
K గతిజ శక్తి గల కణం	λ = h/√(2mK)
V పొటెన్షియల్ ద్వారా q ఆవేశం గల కణం	λ = h/√(2mqV)
V వోల్టుల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్	λ ≈ 1.227/√V nm
ఫోటాన్	λ = h/p = c/ν

ఒకే త్వరణ పొటెన్షియల్‌కు λ ∝ 1/√(mq). ప్రోటాన్, ఆల్ఫా కణం (ద్రవ్యరాశి 4 రెట్లు, ఆవేశం 2 రెట్లు) లకు λp : λα = 2√2 : 1.

సాధించిన ఉదాహరణలు

ఉదాహరణ 1 (ఫోటాన్ శక్తి మరియు దేహళి). ఒక లోహానికి φ₀ = 2.0 eV. 400 nm కాంతికి దేహళి తరంగదైర్ఘ్యం, Kmax కనుగొనండి. hc = 1240 eV nm తీసుకోండి.

దేహళి: λ₀ = 1240/2.0 = 620 nm.

400 nm వద్ద ఫోటాన్ శక్తి: 1240/400 = 3.1 eV.

Kmax = 3.1 − 2.0 = 1.1 eV, కాబట్టి V₀ = 1.1 V.

ఉదాహరణ 2 (ఫోటాన్ అభివాహం). 5 × 10¹⁴ Hz పౌనఃపున్యం గల ఏకవర్ణ కాంతి సామర్థ్యం 3.315 W. సెకనుకు ఫోటాన్‌లను కనుగొనండి. h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s తీసుకోండి.

ఒక ఫోటాన్ శక్తి = 6.63 × 10⁻³⁴ × 5 × 10¹⁴ = 3.315 × 10⁻¹⁹ J.

N = 3.315 / 3.315 × 10⁻¹⁹ = 1 × 10¹⁹ ఫోటాన్‌లు సెకనుకు.

ఉదాహరణ 3 (డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం). 150 V ద్వారా త్వరణం పొందిన ఎలక్ట్రాన్ తరంగదైర్ఘ్యం కనుగొనండి.

λ = 1.227/√150 nm = 1.227/12.25 nm ≈ 0.100 nm.

సరిచూడండి: K = 150 eV = 150 × 1.6 × 10⁻¹⁹ = 2.4 × 10⁻¹⁷ J. p = √(2 × 9.1 × 10⁻³¹ × 2.4 × 10⁻¹⁷) = 6.6 × 10⁻²⁴ kg m s⁻¹. λ = 6.63 × 10⁻³⁴/6.6 × 10⁻²⁴ ≈ 1.0 × 10⁻¹⁰ m.

ఉదాహరణ 4 (ఫోటాన్ ద్రవ్యవేగం). ఒక ఫోటాన్ λ = 663 nm. p = 6.63 × 10⁻³⁴ / 6.63 × 10⁻⁷ = 1 × 10⁻²⁷ kg m s⁻¹. ఇలాంటి 10²⁰ ఫోటాన్‌లు సెకనుకు ఒక ఉపరితలంచే పూర్తిగా శోషించబడితే, ప్రతి సెకనుకు దానికి ఇచ్చే ద్రవ్యవేగం 10²⁰ × 10⁻²⁷ = 10⁻⁷ kg m s⁻², అంటే 10⁻⁷ N బలం.

ఉదాహరణ 5 (రెండు దశల లెక్క). 5 eV ఫోటాన్ 3 V నిరోధక పొటెన్షియల్‌ను ఇస్తుంది. అప్పుడు Kmax = 3 eV, φ₀ = 5 − 3 = 2 eV మరియు దేహళి తరంగదైర్ఘ్యం 1240/2 = 620 nm.

సూత్రాల సారాంశం

రాశి	సూత్రం	సంకేతాలు మరియు ప్రమాణాలు
ఫోటాన్ శక్తి	E = hν = hc/λ	h J s లో, ν Hz లో, λ m లో
ఫోటాన్ ద్రవ్యవేగం	p = h/λ = E/c	kg m s⁻¹
ఐన్‌స్టీన్ సమీకరణం	Kmax = hν − φ₀	φ₀ వర్క్ ఫంక్షన్ J లేదా eV లో
నిరోధక పొటెన్షియల్	eV₀ = Kmax	V₀ వోల్ట్‌లో
దేహళి	ν₀ = φ₀/h; λ₀ = hc/φ₀	Hz; m
సెకనుకు ఫోటాన్‌లు	N = P/(hν) = Pλ/(hc)	P W లో
డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం	λ = h/p = h/√(2mK)	m
V ద్వారా ఎలక్ట్రాన్	λ ≈ 1.227/√V nm	V వోల్ట్‌లో
శక్తి మార్పిడి	1 eV = 1.6 × 10⁻¹⁹ J; hc ≈ 1240 eV nm

NEET లో జాగ్రత్తలు

తీవ్రత, పౌనఃపున్యం వేర్వేరు. తీవ్రతను రెట్టింపు చేస్తే సంతృప్త ప్రవాహం రెట్టింపవుతుంది కానీ Kmax లేదా V₀ మారవు.
పౌనఃపున్యాన్ని రెట్టింపు చేస్తే Kmax రెట్టింపు కాదు. Kmax = hν − φ₀, కాబట్టి φ₀ సున్నా కానప్పుడు అది రెట్టింపు కంటే ఎక్కువ అవుతుంది.
నిరోధక పొటెన్షియల్ అనేది నిరోధక వోల్టేజ్ పరిమాణం. సంగ్రాహకాన్ని ఉద్గారకానికి సాపేక్షంగా రుణాత్మకంగా చేస్తారు, ధనాత్మకంగా కాదు.
V₀ – ν గ్రాఫ్ వాలు h/e, h కాదు. Kmax – ν గ్రాఫ్ వాలు h.
వాలు లోహంపై ఆధారపడదు. అంతరఖండాలు మాత్రమే లోహంతో మారతాయి.
ఫోటాన్ తటస్థం కాబట్టి క్షేత్రాల వల్ల విక్షేపం చెందదు. వెలువడిన ఎలక్ట్రాన్‌లు విక్షేపం చెందుతాయి.
స్థిర ద్రవ్యరాశి సున్నా అయినా ఫోటాన్‌కు ద్రవ్యవేగం ఉంటుంది.
ఒకే తరంగదైర్ఘ్యం గల ఎలక్ట్రాన్, ఫోటాన్‌లకు ద్రవ్యవేగం ఒకటే, కానీ శక్తి ఒకటి కాదు.
ఒకే త్వరణ వోల్టేజ్‌కు భారీ లేదా ఎక్కువ ఆవేశం గల కణానికి తరంగదైర్ఘ్యం తక్కువ; ప్రోటాన్‌లు లేదా ఆల్ఫా కణాలకు 1.227/√V nm వాడవద్దు.
వర్క్ ఫంక్షన్ అంటే అవసరమైన కనీస శక్తి. లోహం లోపలి లోతు నుంచి వచ్చే ఎలక్ట్రాన్‌లు Kmax కంటే తక్కువ శక్తితో బయటకు వస్తాయి.

ఒక్క వాక్యంలో

వర్క్ ఫంక్షన్ φ₀ అంటే లోహ ఉపరితలం నుంచి ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడానికి కనీస శక్తి.
1 eV = 1.6 × 10⁻¹⁹ J.
తాప అయానిక ఉద్గారం ఉష్ణాన్ని వాడుతుంది; క్షేత్ర ఉద్గారం సుమారు 10⁸ V m⁻¹ క్షేత్రాన్ని వాడుతుంది.
సంతృప్త స్థితిలో కాంతి విద్యుత్ ప్రవాహం కాంతి తీవ్రతకు అనులోమానుపాతం.
నిరోధక పొటెన్షియల్ తీవ్రతపై ఆధారపడదు.
నిరోధక పొటెన్షియల్ పౌనఃపున్యంతో రేఖీయంగా పెరుగుతుంది.
తీవ్రత ఎంత ఉన్నా, దేహళి పౌనఃపున్యం కంటే తక్కువలో ఉద్గారం ఉండదు.
కాంతి విద్యుత్ ఉద్గారం తక్షణం జరుగుతుంది, సుమారు 10⁻⁹ s లేదా అంతకంటే తక్కువ.
ఫోటాన్ శక్తి E = hν, ద్రవ్యవేగం p = h/λ.
hc ≈ 1240 eV nm.
Kmax = hν − φ₀ = eV₀.
V₀ – ν రేఖ వాలు h/e, పౌనఃపున్య అంతరఖండం φ₀/h.
λ = h/p ప్రతి చలించే కణానికి వర్తిస్తుంది.
V వోల్టుల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్‌కు λ ≈ 1.227/√V nm.
స్ఫటికాల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ వివర్తనం పదార్థ తరంగ స్వభావాన్ని నిర్ధారించింది.

సాధన ప్రశ్నలు

కాంతి విద్యుత్ ప్రభావం కాంతి యొక్క ఏ స్వభావానికి ప్రత్యక్ష నిదర్శనం?
1. తరంగ స్వభావం మాత్రమే
2. వ్యతికరణ స్వభావం
3. తిర్యక్ తరంగ స్వభావం
4. కణ స్వభావం (ఫోటాన్‌లు)
సమాధానం
D. కణ స్వభావం (ఫోటాన్‌లు)
hν శక్తి గల ఒక్కొక్క ఫోటాన్ వల్ల ఎలక్ట్రాన్‌లు వెలువడటాన్ని, కాంతిని కణాల ప్రవాహంగా భావిస్తేనే వివరించగలం.
The photoelectric effect provides direct evidence for which nature of light?
1. Wave nature only
2. Interference nature
3. Transverse wave nature
4. Particle nature (photons)
ఒక ఫోటాన్ తరంగదైర్ఘ్యం 400 nm. hc = 1240 eV nm తీసుకుంటే, దాని శక్తి
1. 0.31 eV
2. 6.2 eV
3. 3.1 eV
4. 1.55 eV
సమాధానం
C. 3.1 eV
E = 1240/400 = 3.1 eV.
A photon has wavelength 400 nm. Taking hc = 1240 eV nm, its energy is
1. 0.31 eV
2. 6.2 eV
3. 3.1 eV
4. 1.55 eV
ఒక లోహం వర్క్ ఫంక్షన్ 2.0 eV. hc = 1240 eV nm తీసుకుంటే, దాని దేహళి తరంగదైర్ఘ్యం
1. 310 nm
2. 620 nm
3. 2480 nm
4. 1240 nm
సమాధానం
B. 620 nm
λ₀ = hc/φ₀ = 1240/2.0 = 620 nm.
A metal has work function 2.0 eV. Taking hc = 1240 eV nm, its threshold wavelength is
1. 310 nm
2. 620 nm
3. 2480 nm
4. 1240 nm
4.5 eV ఫోటాన్ శక్తి గల కాంతి, 2.5 eV వర్క్ ఫంక్షన్ గల లోహంపై పడుతుంది. నిరోధక పొటెన్షియల్
1. 2.0 V
2. 2.5 V
3. 7.0 V
4. 4.5 V
సమాధానం
A. 2.0 V
eV₀ = hν − φ₀ = 4.5 − 2.5 = 2.0 eV, కాబట్టి V₀ = 2.0 V.
Light of photon energy 4.5 eV falls on a metal of work function 2.5 eV. The stopping potential is
1. 2.0 V
2. 2.5 V
3. 7.0 V
4. 4.5 V
ఒక కాంతి విద్యుత్ ప్రయోగంలో నిరోధక పొటెన్షియల్ దేనిపై ఆధారపడుతుంది?
1. కాంతి తీవ్రతపై మాత్రమే
2. ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య దూరంపై
3. కాంతి పౌనఃపున్యం మరియు వాడిన లోహంపై
4. కాంతి తీవ్రత మరియు వాడిన లోహంపై
సమాధానం
C. కాంతి పౌనఃపున్యం మరియు వాడిన లోహంపై
eV₀ = hν − φ₀ లో పౌనఃపున్యం, వర్క్ ఫంక్షన్ (లోహం) మాత్రమే ఉన్నాయి; తీవ్రత లేదు.
In a photoelectric experiment the stopping potential depends on
1. the intensity of the light only
2. the distance between the electrodes
3. the frequency of the light and the metal used
4. the intensity of the light and the metal used
150 V ద్వారా విరామ స్థితి నుంచి ఎలక్ట్రాన్ త్వరణం పొందింది. λ ≈ 1.227/√V nm ఉపయోగిస్తే, దాని డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం సుమారు
1. 0.0818 nm
2. 0.150 nm
3. 1.227 nm
4. 0.100 nm
సమాధానం
D. 0.100 nm
λ = 1.227/√150 = 1.227/12.25 ≈ 0.100 nm. λ = h/√(2meV) తో సరిచూసినా అదే విలువ వస్తుంది.
An electron is accelerated through 150 V from rest. Using λ ≈ 1.227/√V nm, its de Broglie wavelength is about
1. 0.0818 nm
2. 0.150 nm
3. 1.227 nm
4. 0.100 nm
h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s తీసుకోండి. 663 nm తరంగదైర్ఘ్యం గల ఫోటాన్ ద్రవ్యవేగం
1. 3.0 × 10⁻¹⁹ kg m s⁻¹
2. 1.0 × 10⁻²⁷ kg m s⁻¹
3. 9.0 × 10⁻¹¹ kg m s⁻¹
4. 1.0 × 10⁻³⁶ kg m s⁻¹
సమాధానం
B. 1.0 × 10⁻²⁷ kg m s⁻¹
p = h/λ = 6.63 × 10⁻³⁴ / 6.63 × 10⁻⁷ = 1.0 × 10⁻²⁷. సరిచూడండి: E/c = 3 × 10⁻¹⁹/3 × 10⁸ = 10⁻²⁷.
Take h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s. The momentum of a photon of wavelength 663 nm is
1. 3.0 × 10⁻¹⁹ kg m s⁻¹
2. 1.0 × 10⁻²⁷ kg m s⁻¹
3. 9.0 × 10⁻¹¹ kg m s⁻¹
4. 1.0 × 10⁻³⁶ kg m s⁻¹
వేడి చేసిన లోహ ఉపరితలం నుంచి ఎలక్ట్రాన్‌లు వెలువడటాన్ని ఏమంటారు?
1. తాప అయానిక ఉద్గారం
2. రేడియో ధార్మిక ఉద్గారం
3. కాంతి విద్యుత్ ఉద్గారం
4. క్షేత్ర ఉద్గారం
సమాధానం
A. తాప అయానిక ఉద్గారం
ఉష్ణం ఎలక్ట్రాన్‌లకు లోహాన్ని వదిలి వెళ్ళడానికి చాలినంత శక్తినిస్తుంది: ఇది తాప అయానిక ఉద్గారం.
Emission of electrons from a heated metal surface is called
1. thermionic emission
2. radioactive emission
3. photoelectric emission
4. field emission
ఒక ప్రోటాన్, ఒక ఆల్ఫా కణం ఒకే పొటెన్షియల్ భేదం ద్వారా విరామ స్థితి నుంచి త్వరణం పొందాయి. వాటి డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యాల నిష్పత్తి λp : λα
1. 2√2 : 1
2. 2 : 1
3. 4 : 1
4. √2 : 1
సమాధానం
A. 2√2 : 1
λ = h/√(2mqV) ∝ 1/√(mq). ఆల్ఫా కణానికి mq ప్రోటాన్ కంటే 4 × 2 = 8 రెట్లు, కాబట్టి λp/λα = √8 = 2√2.
A proton and an alpha particle are accelerated from rest through the same potential difference. The ratio of their de Broglie wavelengths λp : λα is
1. 2√2 : 1
2. 2 : 1
3. 4 : 1
4. √2 : 1
2ν₀ పౌనఃపున్యం గల కాంతి (ν₀ దేహళి పౌనఃపున్యం, φ₀ వర్క్ ఫంక్షన్) లోహంపై పడుతుంది. కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌ల గరిష్ఠ గతిజ శక్తి
1. సున్నా
2. φ₀
3. 2φ₀
4. φ₀/2
సమాధానం
B. φ₀
Kmax = h(2ν₀) − hν₀ = hν₀ = φ₀.
Light of frequency 2ν₀ (ν₀ is the threshold frequency, φ₀ the work function) falls on a metal. The maximum kinetic energy of photoelectrons is
1. zero
2. φ₀
3. 2φ₀
4. φ₀/2
నిరోధక పొటెన్షియల్ V₀ ను పౌనఃపున్యం ν కు వ్యతిరేకంగా గీసిన గ్రాఫ్ వాలు దేనికి సమానం?
1. e/h
2. φ₀/e
3. h
4. h/e
సమాధానం
D. h/e
V₀ = (h/e)ν − φ₀/e, కాబట్టి వాలు h/e.
For a plot of stopping potential V₀ against frequency ν, the slope is equal to
1. e/h
2. φ₀/e
3. h
4. h/e
Kmax ను పౌనఃపున్యానికి వ్యతిరేకంగా గీసిన గ్రాఫ్‌లో పౌనఃపున్య అక్షంపై అంతరఖండం దేనికి సమానం?
1. e/h
2. h/e
3. ν₀ = φ₀/h
4. φ₀
సమాధానం
C. ν₀ = φ₀/h
ν = ν₀ వద్ద Kmax = 0, మరియు hν₀ = φ₀.
In a graph of Kmax against frequency, the intercept on the frequency axis equals
1. e/h
2. h/e
3. ν₀ = φ₀/h
4. φ₀
h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s తీసుకోండి. 3.315 W సామర్థ్యం గల కిరణపుంజం పౌనఃపున్యం 5 × 10¹⁴ Hz. సెకనుకు ఫోటాన్‌ల సంఖ్య
1. 1.0 × 10²⁰
2. 1.0 × 10¹⁸
3. 1.0 × 10¹⁹
4. 3.3 × 10⁻¹⁹
సమాధానం
C. 1.0 × 10¹⁹
E = hν = 3.315 × 10⁻¹⁹ J. N = 3.315/3.315 × 10⁻¹⁹ = 1.0 × 10¹⁹ s⁻¹.
Take h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s. A beam of power 3.315 W has frequency 5 × 10¹⁴ Hz. The number of photons per second is
1. 1.0 × 10²⁰
2. 1.0 × 10¹⁸
3. 1.0 × 10¹⁹
4. 3.3 × 10⁻¹⁹
ఒక ఎలక్ట్రాన్ గతిజ శక్తి 25 eV. λ ≈ 1.227/√V nm (V వోల్ట్‌లో) ఉపయోగిస్తే, దాని డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం సుమారు
1. 0.0245 nm
2. 0.123 nm
3. 0.490 nm
4. 0.245 nm
సమాధానం
D. 0.245 nm
25 eV ఎలక్ట్రాన్ 25 V ద్వారా త్వరణం పొందినది: λ = 1.227/5 = 0.245 nm.
An electron has kinetic energy 25 eV. Using λ ≈ 1.227/√V nm (V in volt), its de Broglie wavelength is about
1. 0.0245 nm
2. 0.123 nm
3. 0.490 nm
4. 0.245 nm
ఒక ఎలక్ట్రాన్, ఒక ఫోటాన్ ఒకే తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉన్నాయి. ఏ వాక్యం సరైనది?
1. వాటి ద్రవ్యవేగం ఒకటే
2. వాటి వేగం ఒకటే
3. ఫోటాన్‌కు ద్రవ్యవేగం ఎక్కువ
4. వాటి శక్తి ఒకటే
సమాధానం
A. వాటి ద్రవ్యవేగం ఒకటే
రెండింటికీ p = h/λ, కాబట్టి λ సమానమైతే ద్రవ్యవేగం సమానం. వాటి శక్తులు, వేగాలు వేర్వేరు.
An electron and a photon have the same wavelength. Which statement is correct?
1. They have the same momentum
2. They have the same speed
3. The photon has greater momentum
4. They have the same energy
ఒక ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్ దేనికి సమానం?
1. 9.1 × 10⁻³¹ J
2. 1.6 × 10⁻¹⁹ J
3. 1.6 × 10¹⁹ J
4. 6.63 × 10⁻³⁴ J
సమాధానం
B. 1.6 × 10⁻¹⁹ J
1 eV = e × 1 V = 1.6 × 10⁻¹⁹ J.
One electron-volt is equal to
1. 9.1 × 10⁻³¹ J
2. 1.6 × 10⁻¹⁹ J
3. 1.6 × 10¹⁹ J
4. 6.63 × 10⁻³⁴ J
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: స్థిర పౌనఃపున్యం వద్ద, దేహళికి పైన ఉన్న పౌనఃపున్యంలో సంతృప్త కాంతి విద్యుత్ ప్రవాహం పతన కాంతి తీవ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ప్రవచనం II: నిరోధక పొటెన్షియల్ కాంతి తీవ్రతకు అనులోమానుపాతంలో పెరుగుతుంది. సరైన ఎంపికను ఎంచుకోండి.
1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
సెకనుకు ఎక్కువ ఫోటాన్‌లు ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్‌లను ఇస్తాయి, కాబట్టి I సరైనది. నిరోధక పొటెన్షియల్ పౌనఃపున్యంపై ఆధారపడుతుంది, తీవ్రతపై కాదు, కాబట్టి II సరికాదు.
Given below are two statements: Statement I: The saturation photocurrent is proportional to the intensity of incident light for a fixed frequency above the threshold. Statement II: The stopping potential increases in proportion to the intensity of light. Choose the correct option.
1. Both Statement I and Statement II are correct
2. Both Statement I and Statement II are incorrect
3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
4. Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: దేహళి పౌనఃపున్యం కంటే తక్కువలో, కాంతి ఎంత తీవ్రమైనదైనా కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌లు వెలువడవు. ప్రవచనం II: ఇలాంటి దేహళి పౌనఃపున్యం ఉండాలని కాంతి తరంగ చిత్రం అంచనా వేస్తుంది. సరైన ఎంపికను ఎంచుకోండి.
1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
I సరైనది. తరంగ చిత్రం ప్రకారం తీవ్రత చాలినంత ఉంటే ఏ పౌనఃపున్యంలోనైనా ఎలక్ట్రాన్‌లు వెలువడాలి, కాబట్టి II సరికాదు.
Given below are two statements: Statement I: No photoelectrons are emitted below the threshold frequency, however intense the light. Statement II: A wave picture of light predicts that such a threshold frequency should exist. Choose the correct option.
1. Both Statement I and Statement II are correct
2. Both Statement I and Statement II are incorrect
3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
4. Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: ఫోటాన్ స్థిర ద్రవ్యరాశి సున్నా. ప్రవచనం II: λ తరంగదైర్ఘ్యం గల ఫోటాన్ శక్తి hc/λ మరియు ద్రవ్యవేగం h/λ. సరైన ఎంపికను ఎంచుకోండి.
1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
రెండూ ఫోటాన్ యొక్క ప్రామాణిక ధర్మాలు.
Given below are two statements: Statement I: A photon has zero rest mass. Statement II: A photon of wavelength λ has energy hc/λ and momentum h/λ. Choose the correct option.
1. Both Statement I and Statement II are correct
2. Both Statement I and Statement II are incorrect
3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
4. Statement I is incorrect but Statement II is correct
కింది వాక్యాలలో ఏవి సరైనవి? 1. ఫోటాన్ శక్తి hν. 2. ఫోటాన్ ద్రవ్యవేగం h/λ. 3. ఫోటాన్ విద్యుత్ క్షేత్రం వల్ల విక్షేపం చెందుతుంది.
1. 1 మరియు 2 మాత్రమే
2. 2 మరియు 3 మాత్రమే
3. 1 మరియు 3 మాత్రమే
4. 1, 2 మరియు 3
సమాధానం
A. 1 మరియు 2 మాత్రమే
ఫోటాన్ తటస్థం, విద్యుత్ క్షేత్రం వల్ల విక్షేపం చెందదు; 1 మరియు 2 సరైనవి.
Which of the following statements are correct? 1. The energy of a photon is hν. 2. The momentum of a photon is h/λ. 3. A photon is deflected by an electric field.
1. 1 and 2 only
2. 2 and 3 only
3. 1 and 3 only
4. 1, 2 and 3
కింది వాక్యాలలో ఏవి సరైనవి? 1. సమాన వేగానికి భారీ కణానికి డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం తక్కువ. 2. చలించే తటస్థ కణానికి డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం ఉండదు. 3. λ = h/p సంబంధం ప్రతి చలించే కణానికి వర్తిస్తుంది.
1. 2 మరియు 3 మాత్రమే
2. 1 మరియు 3 మాత్రమే
3. 1, 2 మరియు 3
4. 1 మరియు 2 మాత్రమే
సమాధానం
B. 1 మరియు 3 మాత్రమే
λ = h/mv తటస్థ లేదా ఆవేశిత అన్ని చలించే కణాలకు వర్తిస్తుంది, m పెరిగితే తగ్గుతుంది.
Which of the following statements are correct? 1. For equal speed, a heavier particle has a shorter de Broglie wavelength. 2. A moving neutral particle has no de Broglie wavelength. 3. The relation λ = h/p applies to every moving particle.
1. 2 and 3 only
2. 1 and 3 only
3. 1, 2 and 3
4. 1 and 2 only
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌ల గరిష్ఠ గతిజ శక్తి కాంతి పౌనఃపున్యంతో రేఖీయంగా పెరుగుతుంది. ప్రవచనం II: Kmax – పౌనఃపున్యం గ్రాఫ్ వాలు ప్రతి లోహానికి ప్లాంక్ స్థిరాంకం h కి సమానం. సరైన ఎంపికను ఎంచుకోండి.
1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
Kmax = hν − φ₀ ఏ లోహానికైనా h వాలు గల సరళరేఖ.
Given below are two statements: Statement I: The maximum kinetic energy of photoelectrons increases linearly with the frequency of light. Statement II: The slope of the graph of Kmax against frequency equals Planck's constant h for every metal. Choose the correct option.
1. Both Statement I and Statement II are correct
2. Both Statement I and Statement II are incorrect
3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
4. Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: ఇచ్చిన లోహానికి నిరోధక పొటెన్షియల్ కాంతి పౌనఃపున్యంతో పెరుగుతుంది. ప్రవచనం II: నిరోధక పొటెన్షియల్ అంటే కాంతి విద్యుత్ ప్రవాహం సున్నా అయ్యే సంగ్రాహకం యొక్క ధనాత్మక పొటెన్షియల్. సరైన ఎంపికను ఎంచుకోండి.
1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
I సరైనది. సంగ్రాహకాన్ని ఉద్గారకానికి సాపేక్షంగా రుణాత్మకంగా చేయాలి, కాబట్టి II సరికాదు.
Given below are two statements: Statement I: The stopping potential of a given metal increases with the frequency of the light. Statement II: The stopping potential is the positive potential of the collector at which the photocurrent becomes zero. Choose the correct option.
1. Both Statement I and Statement II are correct
2. Both Statement I and Statement II are incorrect
3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
4. Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: సుమారు 10⁸ V m⁻¹ అతి బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రం లోహ ఉపరితలంపై పనిచేసినప్పుడు ఎలక్ట్రాన్‌ల క్షేత్ర ఉద్గారం జరుగుతుంది. ప్రవచనం II: లోహాన్ని అధిక ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసినప్పుడు తాప అయానిక ఉద్గారం జరుగుతుంది. సరైన ఎంపికను ఎంచుకోండి.
1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
రెండూ ప్రక్రియలను సరిగ్గా వివరిస్తాయి.
Given below are two statements: Statement I: Field emission of electrons occurs when a very strong electric field, of about 10⁸ V m⁻¹, acts on a metal surface. Statement II: Thermionic emission occurs when a metal is heated to a high temperature. Choose the correct option.
1. Both Statement I and Statement II are correct
2. Both Statement I and Statement II are incorrect
3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
4. Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: తక్కువ తీవ్రత గల కాంతికి కాంతి విద్యుత్ ఉద్గారంలో అనేక సెకన్ల కాల ఆలస్యం కనిపిస్తుంది. ప్రవచనం II: కాంతి విద్యుత్ ఉద్గారం యొక్క దేహళి పౌనఃపున్యాన్ని కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం వివరిస్తుంది. సరైన ఎంపికను ఎంచుకోండి.
1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
B. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
ఉద్గారం తక్షణమే జరుగుతుంది (సుమారు 10⁻⁹ s లేదా అంతకంటే తక్కువ), మరియు తరంగ సిద్ధాంతం దేహళి పౌనఃపున్యాన్ని వివరించలేదు; రెండూ సరికావు.
Given below are two statements: Statement I: A time lag of several seconds is seen for photoelectric emission when the light is of low intensity. Statement II: The wave theory of light explains the threshold frequency of photoelectric emission. Choose the correct option.
1. Both Statement I and Statement II are correct
2. Both Statement I and Statement II are incorrect
3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
4. Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: చలనంలో ఉన్న ఆవేశిత కణాలకు మాత్రమే డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం ఉంటుంది. ప్రవచనం II: ఒక కణం డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం దాని ద్రవ్యవేగానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. సరైన ఎంపికను ఎంచుకోండి.
1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
D. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
ప్రతి చలించే కణానికి తరంగదైర్ఘ్యం ఉంటుంది, కాబట్టి I సరికాదు. λ = h/p, కాబట్టి II సరైనది.
Given below are two statements: Statement I: Only charged particles in motion have an associated de Broglie wavelength. Statement II: The de Broglie wavelength of a particle is inversely proportional to its momentum. Choose the correct option.
1. Both Statement I and Statement II are correct
2. Both Statement I and Statement II are incorrect
3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
4. Statement I is incorrect but Statement II is correct
నిశ్చితవాక్యం (A): స్థిర పౌనఃపున్య కాంతి తీవ్రతను రెట్టింపు చేస్తే నిరోధక పొటెన్షియల్ మారదు. కారణం (R): నిరోధక పొటెన్షియల్ ఫోటాన్ శక్తి, వర్క్ ఫంక్షన్‌లపై ఆధారపడుతుంది, ఫోటాన్‌ల సంఖ్యపై కాదు.
1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
తీవ్రతను రెట్టింపు చేస్తే ఫోటాన్‌ల సంఖ్య మాత్రమే రెట్టింపవుతుంది; eV₀ = hν − φ₀ మారదు.
Assertion (A): If the intensity of light of fixed frequency is doubled, the stopping potential does not change. Reason (R): The stopping potential depends on the photon energy and the work function, not on the number of photons.
1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
3. A is true but R is false
4. A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): దేహళి పౌనఃపున్యం కంటే తక్కువలో, చాలా తీవ్రమైన కాంతికి కూడా కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌లు వెలువడవు. కారణం (R): ఒక ఎలక్ట్రాన్ ఒక ఫోటాన్‌ను శోషిస్తుంది, మరియు ఫోటాన్ శక్తి పౌనఃపున్యంపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది.
1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
hν < φ₀ అయితే ఏ ఒక్క ఫోటాన్ కూడా ఎలక్ట్రాన్‌ను విడుదల చేయలేదు, మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లు అనేక ఫోటాన్‌ల నుంచి శక్తిని కూడగట్టుకోవు.
Assertion (A): No photoelectrons are emitted below the threshold frequency, even for very intense light. Reason (R): One electron absorbs one photon, and the photon energy depends on frequency only.
1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
3. A is true but R is false
4. A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): చలిస్తున్న క్రికెట్ బంతి తరంగ స్వభావం గమనించబడదు. కారణం (R): దాని డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం బంతి పరిమాణంతో, రోజువారీ దూరాలతో పోలిస్తే అత్యంత చిన్నది.
1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
క్రికెట్ బంతికి λ = h/mv సుమారు 10⁻³⁴ m, గుర్తించడానికి వీలుకానంత చిన్నది.
Assertion (A): The wave nature of a moving cricket ball is not observed. Reason (R): Its de Broglie wavelength is extremely small compared with the size of the ball and everyday distances.
1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
3. A is true but R is false
4. A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): కాంతి పౌనఃపున్యంతో కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌ల గరిష్ఠ గతిజ శక్తి పెరుగుతుంది. కారణం (R): సంతృప్త కాంతి విద్యుత్ ప్రవాహం కాంతి తీవ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
B. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
రెండూ సత్యమే, కానీ రెండవది మొదటిదానిని వివరించదు; మొదటిది Kmax = hν − φ₀ నుంచి వస్తుంది.
Assertion (A): The maximum kinetic energy of photoelectrons increases with the frequency of light. Reason (R): The saturation photocurrent is proportional to the intensity of light.
1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
3. A is true but R is false
4. A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): ఎక్కువ పౌనఃపున్య కాంతికి నిరోధక పొటెన్షియల్ ఎక్కువ. కారణం (R): కాంతి పౌనఃపున్యం పెరిగే కొద్దీ ఫోటాన్ శక్తి తగ్గుతుంది.
1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
C. A సత్యం కానీ R అసత్యం
eV₀ = hν − φ₀ కాబట్టి A సత్యం. E = hν పౌనఃపున్యంతో పెరుగుతుంది, కాబట్టి R అసత్యం.
Assertion (A): The stopping potential is higher for light of higher frequency. Reason (R): The energy of a photon decreases as the frequency of light increases.
1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
3. A is true but R is false
4. A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): కాంతి తీవ్రత చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు కాంతి విద్యుత్ ఉద్గారంలో ఎక్కువ కాల ఆలస్యం కనిపిస్తుంది. కారణం (R): ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ ఒకే ఘటనలో ఒక ఫోటాన్ శక్తిని పొందుతుంది.
1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
D. A అసత్యం కానీ R సత్యం
ఉద్గారం తక్షణమే జరుగుతుంది, కాబట్టి A అసత్యం. R సత్యం.
Assertion (A): Photoelectric emission shows a long time lag when the intensity of light is very low. Reason (R): Each electron receives the energy of one photon in a single event.
1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
3. A is true but R is false
4. A is false but R is true
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. ఫోటాన్ శక్తి b. ఫోటాన్ ద్రవ్యవేగం c. V వోల్ట్ ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం d. దేహళి పౌనఃపున్యం జాబితా II: i. h/λ ii. hν iii. 1.227/√V nm iv. φ₀/h
1. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
2. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
3. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
4. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
సమాధానం
D. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
శక్తి hν; ద్రవ్యవేగం h/λ; ఎలక్ట్రాన్ తరంగదైర్ఘ్యం 1.227/√V nm; ν₀ = φ₀/h.
Match List I with List II. List I: a. Photon energy b. Photon momentum c. de Broglie wavelength of an electron through V volt d. Threshold frequency List II: i. h/λ ii. hν iii. 1.227/√V nm iv. φ₀/h
1. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
2. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
3. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
4. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. ప్లాంక్ స్థిరాంకం b. వర్క్ ఫంక్షన్ c. ఫోటాన్ ద్రవ్యవేగం d. నిరోధక పొటెన్షియల్ జాబితా II: i. kg m s⁻¹ ii. J s iii. eV iv. V
1. a-ii, b-iv, c-i, d-iii
2. a-ii, b-iii, c-i, d-iv
3. a-iii, b-ii, c-iv, d-i
4. a-i, b-iii, c-ii, d-iv
సమాధానం
B. a-ii, b-iii, c-i, d-iv
h ప్రమాణం J s, φ₀ ప్రమాణం eV, p ప్రమాణం kg m s⁻¹, V₀ ప్రమాణం వోల్ట్.
Match List I with List II. List I: a. Planck's constant b. Work function c. Photon momentum d. Stopping potential List II: i. kg m s⁻¹ ii. J s iii. eV iv. V
1. a-ii, b-iv, c-i, d-iii
2. a-ii, b-iii, c-i, d-iv
3. a-iii, b-ii, c-iv, d-i
4. a-i, b-iii, c-ii, d-iv
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. తరంగదైర్ఘ్యం 620 nm b. తరంగదైర్ఘ్యం 310 nm c. తరంగదైర్ఘ్యం 248 nm d. తరంగదైర్ఘ్యం 1240 nm జాబితా II: i. 5.0 eV ii. 1.0 eV iii. 2.0 eV iv. 4.0 eV
1. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
2. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
3. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
4. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
సమాధానం
D. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
E = 1240/λ: 620 nm → 2.0 eV; 310 nm → 4.0 eV; 248 nm → 5.0 eV; 1240 nm → 1.0 eV.
Match List I with List II. List I: a. Wavelength 620 nm b. Wavelength 310 nm c. Wavelength 248 nm d. Wavelength 1240 nm List II: i. 5.0 eV ii. 1.0 eV iii. 2.0 eV iv. 4.0 eV
1. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
2. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
3. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
4. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. 1 V ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ b. 4 V ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ c. 25 V ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ d. 100 V ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ జాబితా II: i. 0.1227 nm ii. 1.227 nm iii. 0.2454 nm iv. 0.6135 nm
1. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
2. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
3. a-i, b-iii, c-iv, d-ii
4. a-ii, b-iv, c-iii, d-i
సమాధానం
D. a-ii, b-iv, c-iii, d-i
λ = 1.227/√V nm: 1.227, 0.6135, 0.2454 మరియు 0.1227 nm.
Match List I with List II. List I: a. Electron through 1 V b. Electron through 4 V c. Electron through 25 V d. Electron through 100 V List II: i. 0.1227 nm ii. 1.227 nm iii. 0.2454 nm iv. 0.6135 nm
1. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
2. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
3. a-i, b-iii, c-iv, d-ii
4. a-ii, b-iv, c-iii, d-i
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. హెర్ట్జ్ b. హాల్వాక్స్ c. ఐన్‌స్టీన్ d. డి బ్రాగ్లీ జాబితా II: i. కాంతి విద్యుత్ ప్రభావానికి ఫోటాన్ వివరణ ii. పదార్థ తరంగ స్వభావం iii. రుణ ఎలక్ట్రోడ్‌పై అతినీలలోహిత కాంతి వల్ల ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య స్పార్క్ సులభం కావడం iv. అతినీలలోహిత కాంతిలో రుణ ఆవేశం గల జింక్ పలక ఆవేశం కోల్పోవడం
1. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
2. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
3. a-i, b-iv, c-iii, d-ii
4. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
సమాధానం
B. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
హెర్ట్జ్: స్పార్క్ సులభం కావడం; హాల్వాక్స్: జింక్ పలక ఆవేశం కోల్పోవడం; ఐన్‌స్టీన్: ఫోటాన్‌లు; డి బ్రాగ్లీ: పదార్థ తరంగాలు.
Match List I with List II. List I: a. Hertz b. Hallwachs c. Einstein d. de Broglie List II: i. Photon explanation of photoelectric effect ii. Wave nature of matter iii. Sparking between electrodes eased by ultraviolet light on the negative electrode iv. A negatively charged zinc plate lost charge in ultraviolet light
1. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
2. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
3. a-i, b-iv, c-iii, d-ii
4. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. సంతృప్త కాంతి విద్యుత్ ప్రవాహం b. నిరోధక పొటెన్షియల్ c. దేహళి పౌనఃపున్యం d. గరిష్ఠ గతిజ శక్తి జాబితా II: i. φ₀/h ii. eV₀ iii. తీవ్రతపై ఆధారపడుతుంది iv. పౌనఃపున్యంపై ఆధారపడుతుంది
1. a-iii, b-i, c-iv, d-ii
2. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
3. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
4. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
సమాధానం
C. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
సంతృప్త ప్రవాహం తీవ్రతపై ఆధారపడుతుంది; V₀ పౌనఃపున్యంపై; ν₀ = φ₀/h; Kmax = eV₀.
Match List I with List II. List I: a. Saturation photocurrent b. Stopping potential c. Threshold frequency d. Maximum kinetic energy List II: i. φ₀/h ii. eV₀ iii. depends on intensity iv. depends on frequency
1. a-iii, b-i, c-iv, d-ii
2. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
3. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
4. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
400 nm తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతి, 2.3 eV వర్క్ ఫంక్షన్ గల లోహంపై పడుతుంది. hc = 1240 eV nm తీసుకోండి. కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌ల గరిష్ఠ గతిజ శక్తి
1. 5.4 eV
2. 0.4 eV
3. 3.1 eV
4. 0.8 eV
సమాధానం
D. 0.8 eV
ఫోటాన్ శక్తి 1240/400 = 3.1 eV; Kmax = 3.1 − 2.3 = 0.8 eV.
Light of wavelength 400 nm falls on a metal of work function 2.3 eV. Take hc = 1240 eV nm. The maximum kinetic energy of the photoelectrons is
1. 5.4 eV
2. 0.4 eV
3. 3.1 eV
4. 0.8 eV
1.5 mW సామర్థ్యం గల లేజర్ 663 nm తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతిని వెలువరిస్తుంది. h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s మరియు c = 3 × 10⁸ m s⁻¹ తీసుకోండి. సెకనుకు వెలువడే ఫోటాన్‌ల సంఖ్య
1. 5.0 × 10¹⁸
2. 5.0 × 10¹⁵
3. 5.0 × 10¹²
4. 1.5 × 10¹⁹
సమాధానం
B. 5.0 × 10¹⁵
ఫోటాన్ శక్తి = hc/λ = 3.0 × 10⁻¹⁹ J. N = 1.5 × 10⁻³/3.0 × 10⁻¹⁹ = 5.0 × 10¹⁵ s⁻¹.
A laser of power 1.5 mW emits light of wavelength 663 nm. Take h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s and c = 3 × 10⁸ m s⁻¹. The number of photons emitted per second is
1. 5.0 × 10¹⁸
2. 5.0 × 10¹⁵
3. 5.0 × 10¹²
4. 1.5 × 10¹⁹
ఎలక్ట్రాన్‌లు విరామ స్థితి నుంచి 400 V ద్వారా త్వరణం పొందాయి. λ ≈ 1.227/√V nm ఉపయోగిస్తే, డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం సుమారు
1. 0.123 nm
2. 0.0307 nm
3. 0.0614 nm
4. 0.614 nm
సమాధానం
C. 0.0614 nm
λ = 1.227/20 = 0.0614 nm.
Electrons are accelerated from rest through 400 V. Using λ ≈ 1.227/√V nm, the de Broglie wavelength is about
1. 0.123 nm
2. 0.0307 nm
3. 0.0614 nm
4. 0.614 nm
5 eV శక్తి గల ఫోటాన్‌లు ఒక లోహం నుంచి 3 V నిరోధక పొటెన్షియల్ గల కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌లను ఇస్తాయి. hc = 1240 eV nm తీసుకుంటే, ఆ లోహపు దేహళి తరంగదైర్ఘ్యం
1. 413 nm
2. 620 nm
3. 1240 nm
4. 248 nm
సమాధానం
B. 620 nm
φ₀ = 5 − 3 = 2 eV; λ₀ = 1240/2 = 620 nm.
Photons of energy 5 eV give photoelectrons from a metal with a stopping potential of 3 V. Taking hc = 1240 eV nm, the threshold wavelength of the metal is
1. 413 nm
2. 620 nm
3. 1240 nm
4. 248 nm
h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s తీసుకోండి. 0.1 kg ద్రవ్యరాశి గల బంతి 10 m s⁻¹ వేగంతో కదులుతోంది. దాని డి బ్రాగ్లీ తరంగదైర్ఘ్యం
1. 6.63 × 10⁻³³ m
2. 6.63 × 10⁻³⁶ m
3. 6.63 × 10⁻³⁵ m
4. 6.63 × 10⁻³⁴ m
సమాధానం
D. 6.63 × 10⁻³⁴ m
λ = h/mv = 6.63 × 10⁻³⁴/(0.1 × 10) = 6.63 × 10⁻³⁴ m.
Take h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s. A ball of mass 0.1 kg moves at 10 m s⁻¹. Its de Broglie wavelength is
1. 6.63 × 10⁻³³ m
2. 6.63 × 10⁻³⁶ m
3. 6.63 × 10⁻³⁵ m
4. 6.63 × 10⁻³⁴ m
దేహళి కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యం గల ఏకవర్ణ కాంతి బిందు వనరును ఫోటోసెల్ దగ్గర ఉంచారు. వనరును రెట్టింపు దూరానికి జరిపారు (తీవ్రత దూరం యొక్క వర్గానికి విలోమానుపాతంలో తగ్గుతుంది). అప్పుడు
1. సంతృప్త ప్రవాహం సగమవుతుంది మరియు నిరోధక పొటెన్షియల్ సగమవుతుంది
2. సంతృప్త ప్రవాహం మారదు మరియు నిరోధక పొటెన్షియల్ నాలుగో వంతు అవుతుంది
3. సంతృప్త ప్రవాహం నాలుగో వంతు అవుతుంది మరియు నిరోధక పొటెన్షియల్ మారదు
4. సంతృప్త ప్రవాహం నాలుగో వంతు అవుతుంది మరియు నిరోధక పొటెన్షియల్ సగమవుతుంది
సమాధానం
C. సంతృప్త ప్రవాహం నాలుగో వంతు అవుతుంది మరియు నిరోధక పొటెన్షియల్ మారదు
తీవ్రత నాలుగో వంతు అవుతుంది, కాబట్టి సెకనుకు కాంతి ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య నాలుగో వంతుకు పడిపోతుంది. పౌనఃపున్యం మారదు, కాబట్టి V₀ మారదు.
A point source of monochromatic light of frequency above the threshold is placed near a photocell. The source is moved to twice the distance (intensity falls as the inverse square of distance). Then
1. the saturation current becomes half and the stopping potential becomes half
2. the saturation current is unchanged and the stopping potential becomes one-fourth
3. the saturation current becomes one-fourth and the stopping potential is unchanged
4. the saturation current becomes one-fourth and the stopping potential becomes half
h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s తీసుకోండి. ఒక ఉపరితలం మీద లంబంగా పడే, ఒక్కొక్కటి 663 nm తరంగదైర్ఘ్యం గల సెకనుకు 10²⁰ ఫోటాన్‌లను ఆ ఉపరితలం పూర్తిగా శోషిస్తుంది. ఉపరితలంపై బలం
1. 1.0 × 10⁻²⁷ N
2. 2.0 × 10⁻⁷ N
3. 1.0 × 10⁻⁷ N
4. 3.0 × 10⁻¹¹ N
సమాధానం
C. 1.0 × 10⁻⁷ N
ఒక ఫోటాన్ ద్రవ్యవేగం = h/λ = 10⁻²⁷ kg m s⁻¹. బలం = రేటు × ద్రవ్యవేగం = 10²⁰ × 10⁻²⁷ = 10⁻⁷ N (పరావర్తన ఉపరితలానికి దీనికి రెట్టింపు బలం కలుగుతుంది).
Take h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s. A surface fully absorbs 10²⁰ photons per second, each of wavelength 663 nm, falling normally on it. The force on the surface is
1. 1.0 × 10⁻²⁷ N
2. 2.0 × 10⁻⁷ N
3. 1.0 × 10⁻⁷ N
4. 3.0 × 10⁻¹¹ N

Page 1 of 1

Finished reading?

Test yourself in 10 minutes

A free 10-question mini-mock on your exam's real pattern, with negative marking and an instant score. अपनी तैयारी 10 मिनट में जाँचें।

Take a free mini-mock →Topic-wise practice