Dual Nature of Matter and Radiation NEET प्रश्न हिंदी में — भौतिक विज्ञान (Physics) MCQ उत्तर सहित

(a) एक फोटॉन का संवेग निम्न द्वारा दिया जाता है $\mathrm{p}=\frac{\mathrm{h}}{\mathrm{\lambda }}$
साथ ही, फोटॉन ऊर्जा पैकेटों का एक रूप है जो एक कण की तरह व्यवहार करता है जिसकी ऊर्जा $\mathrm{E}=\frac{\mathrm{hc}}{\mathrm{\lambda }}$ है। अतः $\mathrm{p}=\frac{\mathrm{E}}{\mathrm{c}}$

(d) आपतित प्रकाश की तीव्रता बढ़ाने पर, प्रकाश विद्युत सेल में धारा बढ़ेगी। फोटॉनों की ऊर्जा (hv) हालांकि तीव्रता बढ़ने पर नहीं बढ़ेगी, और इसलिए उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा नहीं बढ़ेगी।

(b) आवेश चाल के साथ नहीं बदलता है लेकिन द्रव्यमान चाल के साथ बदलता है संबंध के अनुसार $\mathrm{m}=\frac{{\mathrm{m}}_0}{\sqrt{1-{\displaystyle \frac{{\mathrm{v}}^2}{{\mathrm{c}}^2}}}}$. अतः विशिष्ट आवेश e/m चाल में वृद्धि के साथ घटता है।

प्रति सेकंड स्थानांतरित संवेग = बल (F)

$$\begin{gathered} F=\frac{2IA}{C} \left(For perfectly reflecting surface\right) \\ =\frac{2\times 6\times 30\times {10}^{-4}}{3\times {10}^8} \\ =1.2\times {10}^{-10} N \end{gathered}$$

(a) प्रकाश उत्सर्जक सेल को निर्वातित किया जा सकता है या इसमें कम दाब पर अक्रिय गैस हो सकती है। सेल में अक्रिय गैस अधिक धारा देती है लेकिन विकिरण में अत्यंत तीव्र परिवर्तनों के प्रति सेल की प्रतिक्रिया में समय विलंब उत्पन्न करती है जो इसे कुछ उद्देश्यों के लिए अनुपयुक्त बना सकता है।

(b)

$Cutoff wavelength (in \stackrel{o}{A})= \frac{12375}{\varphi (in eV)} = 2578 \stackrel{o}{A}$

प्रकाशिक उत्सर्जन केवल ${\mathrm{\lambda }}_1$ से संभव है। उत्सर्जित प्रकाशिक इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा K = E – ${\mathrm{W}}_0$ = 5 – 4.8 = 0.2 eV है।
प्रकाशिक इलेक्ट्रॉन चुंबकीय बल का अनुभव करते हैं और त्रिज्या के वृत्तीय पथ पर गति करते हैं

$\mathrm{r}=\frac{\sqrt{2\mathrm{mk}}}{\mathrm{QB}}=\frac{\sqrt{2\times 9\times {10}^{-31}\times 0.2\times 1.6\times {10}^{-19}}}{1.6\times {10}^{-19}\times 3\times {10}^{-5}}$

= 0.05 m = 5 cm.

एक्स-रे के विभिन्न के लिए Bragg's law है

$2d \sin \theta =n\lambda$

$ E = { 1/2} mv^2 max = hf - hf _0 = h (f-f_0) $ $ E_1 = h(f_1-f_0)$ $ E_2 = h (f_2 -f_0)$ $ f_1 = 5.5 \times 10^8 MHz = 5.5 \times 10^{14} Hz $ $ f_2 = 4.5 \times 10^ 8 MHz = 4.5 \times 10^{14} MHz $ $ {E_1 \over E_2} = { f_1 -f_0 \over f_2 - f_0} $ $ { E_1 \over E_2 } = { 1 \over 5 } $ $ \therefore { 1 \over 5 }= { 5.5 \times 10^{14} -f_0 \over 4.5 \times 10^{14} -f_0 } $
$ \therefore 4.5 \times 10^{14} - f_0 = 27.5 \times 10^{14} -5f_0$ $ \therefore 4f_0 = 23.0 \times 10^{14} $ $ \therefore f_0 = { 23 \times 10 ^ { 14} \over 4 }$ $ = 5.75 \times 10^14 Hz$ $ = 5.75 \times 10^8 Hz$

आपतित विकिरण की ऊर्जा प्रकाश विद्युत प्रभाव समीकरण से ज्ञात की जा सकती है: $$ ext{Energy of incident radiation} = ext{Threshold energy} + ext{Kinetic energy of ejected electrons}$$। देहली ऊर्जा 6.2 eV तथा निरोधी विभव 5V दिए होने पर, आपतित विकिरण की कुल ऊर्जा होगी: $$6.2 ext{ eV} + 5 ext{ eV} = 11.2 ext{ eV}$$। इस ऊर्जा के संगत तरंगदैर्घ्य विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी (UV) क्षेत्र में आता है।

$ \lambda = 0.1 A^ \circ $ $ E = { hc \over \lambda } = { 6.625 \times 10 ^ {-34} \times 3 \times 10 ^ {8}}$ $ = 19.875 \times 10 ^ {-15} J $ $ 1eV = 1.6 \times 10^ {-19 } J$ $ \therefore E ={ 19.875 \times 10^{-15} \over 1.6 \times 10^ {-19} }$ $= 12.42 \times 10^4 eV$