પ્રકાશના કિરણપુંજમાં $4972\,\mathop A\limits^o $ અને $6216\,\mathop A\limits^o $ તરંગલંબાઈ છે જેની કુલ તીવ્રતા $3 .6 \times  10^{- 3}\,\,Wm^{-2}$ છે જે બંને તરંગલંબાઈમાં સમાન રીતે વહેચાયેલ છે. આ કિરણપુંજ $1\,cm^2$ ની ધાતુની સપાટી જેનું વર્કફંકશન $ 2.3\,eV$ છે તેના પર લંબરીતે આપાત થાય છે. ધારો કે જ્યારે પ્રકાશનું પરાવર્તન થાય ત્યારે કોઈ પણ પ્રકારના પ્રકાશનો વ્યય થતો નથી અને દરેક સક્ષમ ફોટોન એક ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન કરે છે. તો $2\,s$ માં કેટલા ફોટોઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન થયું હશે?
  • A$6\,\times 10^{11}$
  • B$9\,\times 10^{11}$
  • C$11\,\times 10^{11}$
  • D$15\,\times 10^{11}$
JEE MAIN 2014, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
Given, \({\lambda _1} = 4972\,\mathop {\text{A}}\limits^o \)

and \({\lambda _2} = 6216\,\mathop {\text{A}}\limits^o \)

and \(I=3.6 \times 10^{-3}\, \mathrm{Wm}^{-2}\)

Intensity associated with each wavelength

\(=\frac{3.6 \times 10^{-3}}{2}=1.8 \times 10^{-3} \,\mathrm{Wm}^{-2}\)

Work function \(\phi=h v=\frac{h c}{\lambda}\)

\( = \frac{{\left( {6.62 \times {{10}^{ - 34}}} \right)\left( {3 \times {{10}^8}} \right)}}{\lambda }\)

\(=\frac{12.4 \times 10^{3}}{\lambda} \mathrm{ev}\)

for different wavelengths

\({{\phi _1} = \frac{{12.4 \times {{10}^3}}}{{{\lambda _1}}}\, = \,}\) \({\frac{{12.4 \times {{10}^3}}}{{4972}} = 2.493\,\,{\text{eV}}}\)

\(=3.984 \times 10^{-19}\, \mathrm{J}\)

\({\phi _2} = \frac{{12.4 \times {{10}^3}}}{{{\lambda _2}}}\) \({ = \,\,\frac{{12.4 \times {{10}^3}}}{{6216}} = 1.994\,\,{\text{eV}}}\)

\(=3.184 \times 10^{-19}\, \mathrm{J}\)

Work function for metallic surface \(\phi=2.3\,eV\) (given)

\(\phi_{2}<\phi\)

Therefore, \(\phi_{2}\) will not contribute in this process.

Now, no. of electrons per \(\mathrm{m}^{2}-\mathrm{s}=\) no of photons per \(m^{2}-s\)

no. of electrons per \(m^{2}-s\)

\(=\frac{1.8 \times 10^{-3}}{3.984 \times 10^{-19} \times 10^{-4}}\)

\(\left(\because 1 \mathrm{cm}^{2}=10^{-4} \mathrm{m}^{2}\right)=0.45 \times 10^{12}\)

So, the number of photo electrons liberated in \(2\) sec.

\(=0.45 \times 10^{12} \times 2\)

\(=9 \times 10^{11}\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબમાં પ્રવાહનું વહન કોના કારણે થાય છે?
    View Solution
  • 2
    જ્યારે ધાતુની સપાટી પર $n$ આવૃતિ ધરાવતો પ્રકાશ આપાત કરવામાં આવે ત્યારે ઉત્સર્જિત થતાં ફોટોઈલેક્ટ્રોનનો મહત્તમ વેગ $v$ છે. જો આપાત પ્રકાશની તીવ્રતા વધારીને $3n$ કરવામાં આવે તો ઉત્સર્જિત થતાં ફોટોઈલેક્ટ્રોનનો મહત્તમ વેગ કેટલો થાય?
    View Solution
  • 3
    આકૃતિમાં વિદ્યુત/ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગતિ કરતાં ઈલેક્ટ્રોન માટે ચાર પરિસ્થિતિઓ દર્શાવેલ છે. ક્યા કિસ્સામાં ઈલેક્ટ્રોનની દી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ વધે છે ?
    View Solution
  • 4
    ન્યુટ્રોન સાથે કેટલી ગતિ ઊર્જા સંકળાયેલી હોય કે જેથી દ બ્રોગ્લીની તરંગ લંબાઈ $1.40 \times10^{-10}\ m$ બને. ન્યુટ્રોનનું દળ $1.675 \times 10^{-27} k.g. (h = 6.6 \times 10^{-34} J - s)$.
    View Solution
  • 5
    $\lambda = 150\ nm$ અને $\lambda = 300\ nm$ તરંગલંબાઈવાળા ફોટોનની ઊર્જાઓનો ગુણોત્તર .....
    View Solution
  • 6
    ફોટો ઈલેક્ટ્રીક અસરમાં ધાર્યું કે ફોટોનની ઊર્જા તેની આવૃત્તિના સમપ્રમાણમાં અને ધાતુમાં ઈલેક્ટ્રોન વડે સંપૂર્ણ પણે શોષાય તો ફોટો ઈલેક્ટ્રીક વિદ્યુતપ્રવાહ....
    View Solution
  • 7
    ધારો કે જ્યારે અનુક્મે $\lambda_{1}$ અને $\lambda_{2}$ જેટલી તરંગલંબાઈ ઘરાવતો એકરંગી પ્રકાશ કિરણ ધાતુ સપાટી ઉપર આપાત થાય છે ત્યારે ઉત્સર્જાતા ફોટોઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિઊર્જા અનુક્રમે $K_{1}$ અને $K_{2}$ છે જો $\lambda_{1}=3 \lambda_{2}$ હોય તો ............
    View Solution
  • 8
    ધાતુની સપાટી પર $\lambda$ તરંગલંબાઈ આપત કરતાં ફોટો ઇલેક્ટ્રોનનો સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ $3\, V$ છે. જ્યારે ધાતુની સપાટી પર $2\, \lambda$ તરંગલંબાઈ આપાત કરતા ફોટોઇલેક્ટ્રોનનો સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ $1\, V$ થાય તો ધાતુની થ્રેશોલ્ડ તરંગલંબાઈ ......
    View Solution
  • 9
    આ પ્રશ્નના બે વિધાન છે : વિધાન $-1$ અને વિધાન $-2$. વિધાનોની નીચે આપેલાં ચાર વિક્પોમાંથી એવું એક વિકલ્પ પસંદ કરો કે જે આ બે વિધાનોને શ્રેષ્ઠ રીતે રજૂ કરતું હોય.

    વિધાન $-1$ : ડેવીસન-ગર્મરના પ્રયોગે ઇલેક્ટ્રોનની તરંગ પ્રકૃતિ શોધી કાઢી.

    વિધાન $-2$ : જો ઇલેક્ટ્રોન તરંગ પ્રકૃતિ ધરાવે તો તેમનું વ્યતિકરણ અને વિવર્તન થઈ શકે.

    View Solution
  • 10
    $2\pi r$ પરિઘવાળી બોહરની પ્રથમ કક્ષામાં ભ્રમણ કરતા ઈલેકટ્રૉનની દ-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ ............
    View Solution