Question

When monochromatic light of sufficiently high frequency falls on a metal surface, the maximum kinetic energy of the emitted photoelectrons depends on മതിയായ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയുള്ള ഏകവർണ പ്രകാശം ഒരു ലോഹത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പതിക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവരുന്ന ഫോട്ടോഇലക്ട്രോണുകളുടെ പരമാവധി ഗതികോർജ്ജം എന്തിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു ?

• A. The intensity of the incident light only പതിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രത മാത്രം
• B. The frequency of the incident light only പതിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തി മാത്രം
• C. The temperature of the metal surface ലോഹത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിന്റെ താപനില
• D. The number of emitted electrons പുറത്തുവിടപ്പെടുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം

Answer 1

Answer:

B. The frequency of the incident light only പതിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തി മാത്രം

ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് പ്രഭാവം (Photoelectric Effect)

• ഐൻസ്റ്റീന്റെ ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് സമവാക്യം: K.E_max = hν - Φ. ഇവിടെ h എന്നത് പ്ലാങ്ക്സ് കോൺസ്റ്റന്റ് (Planck's constant), ν എന്നത് പതിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തി (Frequency), Φ എന്നത് വർക്ക് ഫങ്ഷൻ (Work function) എന്നിവയാണ്.
• ആവൃത്തിയും ഗതികോർജ്ജവും: പുറത്തുവരുന്ന ഫോട്ടോഇലക്ട്രോണുകളുടെ പരമാവധി ഗതികോർജ്ജം (Maximum Kinetic Energy) നേരിട്ട് ആശ്രയിക്കുന്നത് പതിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തിയെ (Frequency) മാത്രമാണ്.
• തീവ്രതയുടെ സ്വാധീനം: പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രത (Intensity) കൂട്ടുമ്പോൾ ഫോട്ടോഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം മാത്രമേ വർദ്ധിക്കുകയുള്ളൂ, അല്ലാതെ ഗതികോർജ്ജത്തിൽ മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നില്ല.
• ലോഹത്തിന്റെ സ്വഭാവം: വർക്ക് ഫങ്ഷൻ (Φ) എന്നത് ലോഹത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഗതികോർജ്ജം ലോഹത്തിന്റെ തരത്തെയും ആശ്രയിക്കുന്നു.
• പരീക്ഷണ നിഗമനം: ഉയർന്ന ആവൃത്തിയുള്ള പ്രകാശം പതിക്കുമ്പോൾ മാത്രമാണ് ഫോട്ടോഇലക്ട്രോൺ ബഹിർഗമനം നടക്കുന്നത്. ഇതിനായുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ആവൃത്തിയെ ത്രഷോൾഡ് ഫ്രീക്വൻസി (Threshold frequency) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.