আলোক-তড়িৎ প্রভাব: বাধা বিভব
1 · প্রত্যাশা করুন
নির্গত ফোটোইলেকট্রনগুলোকে ধাতুর দিকে ফিরিয়ে ঠেলতে একটি মন্দকারী ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়। সবচেয়ে দ্রুত নির্গত ইলেকট্রনগুলোকেও কেবল-মাত্র থামাতে কত ভোল্টেজ লাগে?
- বাধা ভোল্টেজ ফোটন শক্তির ওপর নির্ভর করে না।
- বাধা ভোল্টেজ (ভোল্টে) সংখ্যাগতভাবে সর্বোচ্চ গতিশক্তির (eV-এ) সমান — দ্রুততম ইলেকট্রনগুলোকে থামাতে ঠিক ততটাই বিপরীত কার্য লাগে।
- বাধা ভোল্টেজ আলোর ওপর নয়, ফটোসেলের আকৃতির ওপর নির্ভর করে।
2 · প্রস্তুতি
- photoelectric-retard প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। ফটোসেলের কার্য ফাংশন 2.0 eV-এ স্থির।
- বাধা-বিভব রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সেট করুন এবং দ্রুততম ফোটোইলেকট্রনগুলোকে থামাতে প্রয়োজনীয় বাধা বিভব রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (nm) | ফোটন শক্তি E_γ (eV) | বাধা বিভব V_stop (V) |
|---|---|---|
| 300.00 | ||
| 350.00 | ||
| 450.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য ফোটন শক্তি E_γ (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে V_stop (y-অক্ষ) প্লট করুন।
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য E_γ = hc/λ, তারপর φ = 2.0 eV সহ V_stop = K_max = E_γ − φ নির্ণয় করুন (সংখ্যাগতভাবে, কারণ 1 eV গতিশক্তি ঠিক 1 V বাধাদানকারী বিভবে থামে)। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন বাধা ভোল্টেজ মাপা একটি চতুর পরীক্ষামূলক কৌশল: ইলেকট্রনের দ্রুতি সরাসরি না মেপেই এটি K_max-কে eV-এ সরাসরি পড়ে দেয়।
5 · বিস্তার করুন
- V_stop-কে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য নয়, কম্পাঙ্কের বিপরীতে প্লট করলে রেখার ঢাল h/e-এর সমান হতো — প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবক ভাগ ইলেকট্রনের আধান। ব্যাখ্যা করুন কেন এই লেখচিত্র ঐতিহাসিকভাবে প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবক পরীক্ষামূলকভাবে মাপতে ব্যবহৃত হয়েছিল।
- ফোটন-শক্তি 2.0 eV-এর নিচে হলে বাধা বিভব কত হতো? সেক্ষেত্রে আদৌ কোনো বাধা বিভব লাগত কি?
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
বাধা বিভব
দ্রুততম আলোক-ইলেকট্রনগুলোকে কোনোমতে থামানো বাধাদানকারী বিভব তাদের সর্বোচ্চ গতিশক্তির eV-মানের সমান: V_stop = K_max = E_γ − φ। এতে দ্বারসীমার ওপরে ফোটন শক্তির সরাসরি, সহজে-মাপা রিডআউট পাওয়া যায়।