NEET प्रश्न (MCQ) हिंदी में — उत्तर और विस्तृत हल सहित

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एक धातु के लिए देहली आवृत्ति 1015 Hz है। λ=4000 A0 का प्रकाश इसकी सतह पर आपतित होता है। निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?

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Explanation

(a) तरंगदैर्ध्य λ=4000 A0 वाले प्रकाश की आवृत्ति v=cλ=3×1084000×10-10=0.75×1015 है, जो दी गई देहली आवृत्ति से कम है। अतः कोई प्रकाश-विद्युत उत्सर्जन नहीं होता है।

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धातु की सतह के लिए प्रकाशविद्युत देहली तरंगदैर्ध्य 6600 Å है। इसके लिए कार्य फलन है 

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(b) W0=123756600=1.87 eV

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एक फोटो सेल 1 मीटर की दूरी पर रखे गए स्रोत से प्रकाश प्राप्त कर रहा है। यदि उसी स्रोत को 2 मीटर की दूरी पर रखा जाए, तो उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन

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(d) उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की संख्या ∝ (तीव्रता) ∝ 1Distance2
इसलिए दूरी को दो गुना बढ़ाने से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पिछली संख्या की 14th हो जाएगी।

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फोटोसेल एक उपकरण है जो:

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(b) इलेक्ट्रॉनों की संख्या मापी जा सकती है जो विकिरण की तीव्रता के समानुपाती होती है

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विकिरण का स्पेक्ट्रम 1.0×1014 Hz अवरक्त क्षेत्र में है। इसके एक फोटॉन की ऊर्जा जूल में होगी

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(b) E=hv=6.64×10-34×1.0×1014=6.62×10-20 J

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प्रकाश-इलेक्ट्रॉनों के लिए निरोधी विभव 

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निरोधी विभव = V0=Kmx.e=hν0e

यह कैथोड पदार्थ की प्रकृति पर भी निर्भर करता है।

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यदि किसी धातु का कार्य फलन 'ϕ' है और आपतित प्रकाश की आवृत्ति 'ν' है, तो प्रकाश-इलेक्ट्रॉन का उत्सर्जन नहीं होगा यदि

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(a) प्रकाश-इलेक्ट्रॉन के उत्सर्जन न होने के लिए, आपतित प्रकाश की ऊर्जा < कार्य फलन

⇒hv<ϕ⇒v<ϕh

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एक निश्चित धातु में प्रकाश विद्युत प्रभाव उत्पन्न करने वाले विकिरण की अधिकतम तरंगदैर्ध्य 200 nm है। 100 nm तरंगदैर्ध्य के विकिरण के कारण इलेक्ट्रॉन द्वारा प्राप्त अधिकतम गतिज ऊर्जा होगी 

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(b) KmaxeV=123751λA0-1λ0A0=1237511000-12000=6.2 eV

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एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा को कहा जाता है 

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एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा को कार्य फलन कहा जाता है।

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एक प्रकाशवैद्युत प्रयोग में 4000 Å आपतित विकिरण के लिए, उत्सर्जन रोकने के लिए विभवांतर 2 V है। यदि आपतित प्रकाश को 3000 Å में बदल दिया जाए, तो इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन को रोकने के लिए आवश्यक विभव होगा

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(d) आइंस्टीन के प्रकाशवैद्युत समीकरण के अनुसार

E=W0+Kmax⇒V0=hce1λ-1λ0

अतः यदि λ घटता है तो V0 बढ़ता है।

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