আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান
সোডিয়াম ফোটোসেল
কনফিগারকৃত 500 nm ফোটন (2.48 eV) 2.28 eV ছাড়ায়; 589 nm সোডিয়াম D-রেখার ফোটন (~2.1 eV) এই মডেলে নির্গমন করে না।
সোডিয়াম ফোটোসেল — ইন্টারঅ্যাকটিভ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান সিমুলেশন। কনফিগারকৃত 500 nm ফোটন (2.48 eV) 2.28 eV ছাড়ায়; 589 nm সোডিয়াম D-রেখার ফোটন (~2.1 eV) এই মডেলে নির্গমন করে না। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
ফোটোসেল I–V
500 nm (2.48 eV) নির্গত হয়; 589 nm (~2.1 eV) হয় না।
কনফিগার করা 500 nm ফোটন (2.48 eV) 2.28 eV অতিক্রম করে; 589 nm সোডিয়াম D-রেখা ফোটন (~2.1 eV) এই মডেলে নির্গত হয় না।
- সোডিয়ামের জন্য φ
- হলুদ রেখার λ
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
সোডিয়ামের কার্য ফাংশন 2.28 eV, যা প্রায় 544 nm (হলুদ-সবুজ আলো) দ্বারসীমা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে মেলে। লাল আলো (প্রায় 650 nm) কি সোডিয়াম থেকে কোনো ফোটোইলেকট্রন বের করবে, যতই উজ্জ্বল হোক?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- হ্যাঁ, আলো যথেষ্ট উজ্জ্বল হলে।
- এটি নির্ভর করে আলো কতক্ষণ পড়ে তার ওপর।
- না — লাল আলোর ফোটন-শক্তি সোডিয়ামের কার্য ফাংশনের নিচে, তাই তীব্রতা যা-ই হোক কোনো ইলেকট্রন বেরোয় না।
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
- sodium-photocell প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। সোডিয়ামের কার্য ফাংশন 2.28 eV।
- ফোটন-শক্তি ও ফটো-নির্গমন-অবস্থা রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সেট করুন এবং সর্বোচ্চ গতিশক্তি (দ্বারসীমার নিচে হলে 0) রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
দ্বারসীমা আচরণ — K_max = E − φ
K_max = max(0, E_γ − φ): কার্য ফাংশনের নিচে তীব্রতা যা-ই হোক কোনো আলোক-ইলেকট্রন নির্গত হয় না — এই ধারালো দ্বারসীমা আলোর বিশুদ্ধ ধ্রুপদী (তরঙ্গ) ছবি ব্যাখ্যা করতে পারে না।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য E_γ = hc/λ, তারপর φ = 2.28 eV সহ K_max = max(0, E_γ − φ) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন — দীর্ঘতম-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ট্রায়ালে K_max = 0 নিশ্চিত করুন।
- সোডিয়ামের দ্বারসীমা তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm। এর চেয়ে দীর্ঘ যেকোনো তরঙ্গদৈর্ঘ্যে (কম ফোটন শক্তি) আলোর তীব্রতা যা-ই হোক, সোডিয়াম থেকে কখনোই ইলেকট্রন বেরোতে পারে না — কেন?
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- ভিন্ন ভিন্ন ফটোভোল্টায়িক উপাদান বেছে নেওয়া হয় তাদের কার্য ফাংশন সৌর বর্ণালির সাথে মেলাতে। ব্যাখ্যা করুন কেন অতি উচ্চ কার্য ফাংশনের উপাদান সূর্যের দৃশ্যমান আলোর বেশিরভাগই বিদ্যুতে রূপান্তরের বদলে নষ্ট করত।
- এই পরীক্ষণ দেখায় K_max উজ্জ্বলতা নয়, তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (রঙের) ওপর নির্ভর করে। দ্বারসীমার ওপরে নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে উজ্জ্বলতা বাড়ালে আলোর কোন ভৌত ধর্ম আসলে বদলায়?
- 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
- সোডিয়াম ফোটোসেল-এ স্বাগতম
- ফোটোসেল নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- সোডিয়াম কার্য ফাংশন
- বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
- আপনি এটি করেছেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।