আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান
আলোক-তড়িৎ দ্বারসীমা
λ ও φ টিউন করুন — দ্বারসীমা কম্পাঙ্কের নিচে ফটোপ্রবাহ বন্ধ; V_stop পড়ুন।
আলোক-তড়িৎ দ্বারসীমা — ইন্টারঅ্যাকটিভ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান সিমুলেশন। λ ও φ টিউন করুন — দ্বারসীমা কম্পাঙ্কের নিচে ফটোপ্রবাহ বন্ধ; V_stop পড়ুন। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
আলোক-তড়িৎ ক্রিয়া
λ ও φ সামঞ্জস্য করুন — দ্বারসীমা কম্পাঙ্কের নিচে ফোটোপ্রবাহ থামে; V_stop পড়ুন।
আইনস্টাইনের আলোক তড়িৎ ক্রিয়া সমীকরণ K_max = hf − φ ফোটন শক্তিকে নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তির সাথে সংযুক্ত করে। প্রান্তিক কম্পাঙ্কের নিচে hf < φ হলে, তীব্রতা নির্বিশেষে কোনো ইলেকট্রন নির্গত হয় না—আলো কোয়ান্টাইজড হওয়ার প্রমাণ। কাট-অফ খুঁজে পেতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং কার্যাপেক্ষক সামঞ্জস্য করুন।
- K_max = hf − φ
- প্রান্তিক কম্পাঙ্ক
তদন্ত সংক্ষিপ্তসার
ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন
ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।
মূল প্রশ্ন
ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো 2.3 eV কার্য ফাংশনের ধাতুতে পড়ে। দুটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যই দ্বারসীমার ওপরে থাকলে, নীলতর (ছোট-তরঙ্গদৈর্ঘ্য) ফোটন কি ইলেকট্রনকে বেশি গতিশক্তি দিয়ে বের করে?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- না — গতিশক্তি কেবল আলোর তীব্রতার ওপর নির্ভর করে, তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর নয়।
- এটি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য নয়, ধাতুর রঙের ওপর নির্ভর করে।
- হ্যাঁ — দ্বারসীমার ওপরে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য মানে বেশি ফোটন-শক্তি, তাই নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তি বেশি।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (nm)
আপনি যা মাপেন:
- ফোটন শক্তি E_γ (eV)
- সর্বোচ্চ গতিশক্তি K_max (eV)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- photoelectric-threshold প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। ফটোসেলের কার্য ফাংশন 2.3 eV-এ স্থির।
- ফোটন-শক্তি ও সর্বোচ্চ-গতিশক্তি রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সেট করুন এবং নির্গত ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ গতিশক্তি রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
ফোটন শক্তি — E = hc/λ
একটি ফোটনের শক্তি কেবল তার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (বা কম্পাঙ্কের) উপর নির্ভর করে: E = hc/λ = hf। ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য মানে বেশি-শক্তির ফোটন।
সর্বোচ্চ ফোটোইলেকট্রন গতিশক্তি — K_max = E − φ
আইনস্টাইনের আলোক-তড়িৎ সমীকরণ: আপতিত ফোটনের শক্তি প্রথমে কার্য ফাংশন (ইলেকট্রনকে ধাতুর সাথে বাঁধা রাখা শক্তি) পরিশোধ করে, আর যা থাকে তা-ই নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তি হয়: K_max = E_γ − φ।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, c = 3×10⁸ m/s ব্যবহার করে E_γ = hc/λ, তারপর φ = 2.3 eV সহ K_max = E_γ − φ নির্ণয় করুন। দুটোই সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন দ্বারসীমার ওপরে K_max ফোটন শক্তির (এবং তাই 1/λ-এর) সাথে রৈখিকভাবে বাড়ে, ঠিক 1 ঢালে ও −φ y-খণ্ডে।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- ধ্রুপদী তরঙ্গ তত্ত্ব প্রত্যাশা করত যে কম কম্পাঙ্কের ম্লান আলোও যথেষ্ট অপেক্ষা করলে বা তীব্রতা বাড়ালে শেষে ইলেকট্রন বের করবে। ব্যাখ্যা করুন কেন আলোক-তড়িৎ প্রভাবের ধারালো শক্তি-দ্বারসীমা (তীব্রতা-নিরপেক্ষ) আইনস্টাইনের ফোটন-ব্যাখ্যার আগে এত বিস্ময়কর ছিল।
- একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলোর তীব্রতা দ্বিগুণ করলে K_max বদলাবে? বদলে কী হবে?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- বেশি নাকি কম শক্তি?
- নীলের দিকে সরান
- গতিশক্তি সংগ্রহ করুন
- তথ্য খুলুন
- আপনার প্রমাণ ব্যাখ্যা করুন
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।