एक पारद लैंप, प्रकाश$-$विद्युत उत्सर्जन की आवृत्ति निर्भरता के अध्ययन के लिए एक सुविधाजनक स्रोत है, क्योंकि यह दृश्य$-$स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी $(UV)$ से लाल छोर तक कई वर्ण$-$रेखाएँ उत्सर्जित करता है। रूबीडियम प्रकाश सेल के हमारे प्रयोग में, पारद $($Mercury$)$ स्रोत की निम्न वर्णरेखाओं का प्रयोग किया गया:
$\lambda_1 = 3650  \mathring A, \lambda_2 = 4047 \mathring A, \lambda_3 = 4358 \mathring A, \lambda_4 = 5461 \mathring A, \lambda_5 = 6907 \mathring A$,
निरोधी वोल्टताएँ, क्रमशः निम्न मापी गई :
$V_{01} = 1.28, V, V_{02} = 0.95\  V, V_{03} = 0.74\  V, V_{04} = 0.16\  V, V_{05} = 0 V$
  1. प्लैंक स्थिरांक $h$ का मान ज्ञात कीजिए।
  2. धातु के लिए देहली आवृत्ति तथा कार्य$-$फलन का आकलन कीजिए।
Exercise - 11.28
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  • 1
    1. न्यूट्रॉन की किस गतिज ऊर्जा के लिए डी ब्रॉग्ली तरंगदैर्घ्य 1.40 $\times10^{-10} \mathrm{~m}$ होगा ?
    2. एक न्यूट्रॉन, जो पदार्थ के साथ तापीय साम्य में है और जिसकी 300 K पर औसत गतिज ऊर्जा$ \frac{3}{2} k \mathrm{~T}$ है, का भी डी ब्रॉग्ली तरंगदैर्घ्य ज्ञात कीजिए।
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    दृश्य क्षेत्र में बैंगनी रंग, पीले-हरे रंग तथा लाल रंग के प्रकाश की तरंगदैर्घ्य क्रमशः लगभग 390 nm, लगभग 550 nm (औसत तरंगदैर्घ्य) तथा लगभग 760 nm है।
    1. दृश्य क्षेत्र के निम्न प्रकाश के लिए फ़ोटॉन की ऊर्जा (eV) क्या होगी:
      1. बैंगनी सिरा;
      2. पीले-हरे रंग की औसत तरंगदैर्घ्य; तथा (iii) लाल सिरा $\left(h=6.63 \times 10^{-34} \mathrm{~J} \mathrm{~s}\right.$ तथा $1 \mathrm{eV}=1.6 \times 10^{-19} \mathrm{~J} )$
    2. प्रकाश-संवेदी पदार्थों के लिए दिए गए कार्य-फलनों के मान तथा (I) प्रश्न के (i), (ii) तथा (iii) भागों के परिणामों को उपयोग में लाते हुए क्या आप दृश्य प्रकाश के साथ कार्य कर सकने वाली प्रकाश विद्युत युक्ति का सृजन कर सकते हैं?
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    कमरे के ताप $(27^\circ C)$ और $1\ atm$ दाब पर $He$ परमाणु से जुड़े प्रारूपी डी ब्रॉग्ली तरंगदैर्घ्य ज्ञात कीजिए और इन परिस्थितियों में इसकी तुलना दो परमाणुओं के बीच औसत दूरी से कीजिए।
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    X-किरणों के प्रयोग अथवा उपयुक्त वोल्टता से त्वरित इलेक्ट्रानों से क्रिस्टल-विवर्तन प्रयोग किए जा सकते हैं। कौन-सी जाँच अधिक ऊर्जा संबद्ध है? (परिमाणिक तुलना के लिए, जाँच के लिए तरंगदैर्घ्य को 1 $\overset oA$ लीजिए, जो कि जालक (लेटिस) में अंतर-परमाणु अंतरण की कोटि का है)
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    एक 100 W पारद (Mercury) स्रोत से उत्पन्न 2271 $\overset oA$ तरंगदैर्घ्य का पराबैंगनी प्रकाश एक मालिब्डेनम धातु से निर्मित प्रकाश सेल को विकिरित करता है। यदि निरोधी विभव -1.3 V हो, तो धातु के कार्य-फलन का आकलन कीजिए। एक $\mathrm{He}-\mathrm{Ne}$ लेसर द्वारा उत्पन्न 6328$\overset oA$ के उच्च तीव्रता $\left(\sim 10^{5} \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{-2}\right)$के लाल प्रकाश के साथ सेल किस प्रकार अनुक्रिया करेगा?
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    एक नियॉन लैंप से उत्पन्न 640.2 $\mathrm{~nm}$$\left(1 \mathrm{~nm}=10^{-9} \mathrm{~m}\right)$ तरंगदैर्घ्य का एकवर्णी विकिरण टंगस्टन पर सीजियम से निर्मित प्रकाश-संवेदी पदार्थ को विकरित करता है। निरोधी वोल्टता 0.54 V मापी जाती है। स्रोत को एक लौह-स्रोत से बदल दिया जाता है। इसकी 427.2 nm वर्ण-रेखा उसी प्रकाश सेल को विकिरित करती है। नयी विरोधी वोल्टता ज्ञात कीजिए।
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    3. इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा ज्ञात कीजिए।
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    1. एक न्यूट्रॉन, जिसकी गतिज ऊर्जा 150 eV है, का डी ब्रॉग्ली तरंगदैर्घ्य प्राप्त कीजिए। इतनी ऊर्जा का इलेक्ट्रॉन किरण-पुंज क्रिस्टल विवर्तन प्रयोग के लिए उपयुक्त है। क्या समान ऊर्जा का एक न्यूट्रॉन किरण-पुंज इस प्रयोग के लिए समान रूप में उपयुक्त होगा? स्पष्ट कीजिए। $\left(m_{n}=1.675 \times 10^{-27} \mathrm{~kg}\right)$ 
    2. कमरे के सामान्य ताप $\left(27^{\circ} \mathrm{C}\right)$ पर ऊष्मीय न्यूट्रॉन से जुड़े डी ब्रॉग्ली तरंगदैर्घ्य ज्ञात कीजिए। इस प्रकार स्पष्ट कीजिए कि क्यों एक तीव्रगामी न्यूट्रॉन को न्यूट्रॉन-विवर्तन प्रयोग में उपयोग में लाने से पहले वातावरण के साथ तापीकृत किया जाता है।
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