Question

7-16
आइंस्टीन के प्रकाश-विद्युत समीकरण को प्रतिपादित कीजिए।​

Answer 1

ienstion ke anusar photon ki energy ka kuch bhag photon ko dhatvik sth se bhahar niklne me

Answer 2

आइंस्टीन का फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव :

विवरण :

• आइंस्टीन ने प्लैंक के क्रांतिकारी विचार का उपयोग करके इस समस्या का समाधान किया कि प्रकाश एक कण था।
• प्रकाश के प्रत्येक कण (जिसे क्वांटा या फोटॉन कहा जाता है) द्वारा वहन की गई ऊर्जा प्रकाश की आवृत्ति (ν) पर निर्भर करती है जैसा कि दिखाया गया है:

         E = hv

         जहाँ h = प्लांक नियतांक = 6.6261 × 10-34 Js।

• चूंकि प्रकाश को फोटॉन में बांधा जाता है, आइंस्टीन ने सिद्धांत दिया कि जब एक फोटॉन धातु की सतह पर गिरता है, तो पूरी फोटॉन की ऊर्जा इलेक्ट्रॉन में स्थानांतरित हो जाती है।

• इस ऊर्जा का एक भाग धातु के परमाणु की पकड़ से इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए उपयोग किया जाता है और शेष को गतिज ऊर्जा के रूप में उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन को दिया जाता है।

• धातु की सतह के नीचे से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन टक्कर के दौरान कुछ गतिज ऊर्जा खो देते हैं। लेकिन सतह के इलेक्ट्रॉनों में फोटॉन द्वारा प्रदान की गई सभी गतिज ऊर्जा होती है और अधिकतम गतिज ऊर्जा होती है।

• हम इसे गणितीय रूप से इस प्रकार लिख सकते हैं:

फोटॉन की ऊर्जा = इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा (कार्य फलन) + इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा

           E = W + KE

            hv = W + KE

            KE = hv – w  

• थ्रेशोल्ड आवृत्ति पर,  इलेक्ट्रॉनों को बस बाहर निकाल दिया जाता है और उनमें कोई गतिज ऊर्जा नहीं होती है। इस आवृत्ति के नीचे, कोई इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन नहीं होता है। इस प्रकार, इस आवृत्ति वाले फोटॉन की ऊर्जा धातु का कार्य फलन होना चाहिए।

        $W = hv_0$

• इस प्रकार, अधिकतम गतिज ऊर्जा समीकरण बन जाता है:

        $\displaystyle K.E.= \frac{1}{2} mv^2_{max} = hv-hv_0$

• Vmax इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा है। इसे रोकने की क्षमता का उपयोग करके प्रयोगात्मक रूप से गणना की जाती है। इस भाग को समझने के लिए कृपया लेनार्ड के प्रेक्षणों पर हमारा लेख पढ़ें।

        रोकने की क्षमता = $\displaystyle ev_0=\frac{1}{2}mv^2_{max}$

• इस प्रकार, आइंस्टीन ने प्रकाश की कण प्रकृति का उपयोग करके फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की व्याख्या की।