आधुनिक भौतिकी
अवरोधी विभव
V बदलते जाएँ — I–V वक्र देखें; अवरोधी वोल्टेज V_stop के निकट पहुँचने पर धारा घटती है।
अवरोधी विभव — इंटरैक्टिव आधुनिक भौतिकी सिमुलेशन। V बदलते जाएँ — I–V वक्र देखें; अवरोधी वोल्टेज V_stop के निकट पहुँचने पर धारा घटती है। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
रोधी विभव
V को स्वीप करें — I–V वक्र देखें; रोधी वोल्टेज V_stop के निकट आने पर धारा घटती है।
रोधी वोल्टेज सबसे तेज़ फोटोइलेक्ट्रॉनों का विरोध करता है। रोधी विभव V_stop पर, सबसे अधिक ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन भी संग्राहक तक नहीं पहुँच पाते: eV_stop = K_max = hf − φ। आवृत्ति के विरुद्ध V_stop मापने से प्लांक स्थिरांक और कार्य फलन प्राप्त होते हैं — यही प्रयोग जिसकी आइंस्टीन ने व्याख्या की।
- eV_stop = K_max
- I–V वक्र
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों को धातु की ओर वापस धकेलने के लिए एक मंदक वोल्टेज लगाया जाता है। सबसे तेज़ उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को भी बमुश्किल रोकने के लिए किस वोल्टेज की आवश्यकता होती है?
तौलने की भविष्यवाणी
- स्टॉपिंग वोल्टेज फोटॉन ऊर्जा पर निर्भर नहीं करता है।
- रोकने वाला वोल्टेज (वोल्ट में) संख्यात्मक रूप से अधिकतम गतिज ऊर्जा (ईवी में) के बराबर होता है - सबसे तेज़ इलेक्ट्रॉनों को रोकने के लिए बिल्कुल उतना ही विपरीत कार्य करना पड़ता है।
- स्टॉपिंग वोल्टेज फोटोकेल के आकार पर निर्भर करता है, प्रकाश पर नहीं।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- तरंग दैर्ध्य λ (nm)
आप क्या मापते हैं:
- फोटॉन ऊर्जा E_γ (eV)
- संभावित V_stop को रोकना (V)
जाँच कैसे चलती है
- photoelectric-retard प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। फोटोकेल का कार्य फ़ंक्शन 2.0 eV पर निश्चित है।
- stopping-potential रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए प्रकाश की तरंग दैर्ध्य निर्धारित करें और सबसे तेज़ फोटोइलेक्ट्रॉनों को रोकने के लिए आवश्यक रोक क्षमता को रिकॉर्ड करें।
शासक समीकरण
संभावित रोकना — V_stop = K_max/e
मंदक वोल्टेज जो सबसे तेज़ फोटोइलेक्ट्रॉनों को बमुश्किल रोकता है, eV में उनकी अधिकतम गतिज ऊर्जा के बराबर होता है: V_stop = K_max = E_γ - φ. यह थ्रेशोल्ड के ऊपर फोटॉन ऊर्जा का प्रत्यक्ष, easily-measured रीडआउट देता है।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, E_γ = hc/λ की गणना करें, फिर φ = 2.0 eV का उपयोग करके V_stop = K_max = E_γ − φ निकालें (संख्यात्मक रूप से, चूंकि गतिज ऊर्जा का 1 eV ठीक 1 V विरोधी विभव द्वारा रोका जाता है)। तालिका से तुलना करें।
- बताएं कि स्टॉपिंग वोल्टेज को मापना एक चतुर प्रयोगात्मक चाल क्यों है: यह सीधे इलेक्ट्रॉन गति को मापने की आवश्यकता के बिना ईवी में K_max को पढ़ता है।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- यदि आपने इसके बजाय प्रकाश की आवृत्ति (तरंग दैर्ध्य नहीं) के विरुद्ध V_stop प्लॉट किया है, तो उस रेखा का ढलान h/e - प्लैंक स्थिरांक को इलेक्ट्रॉन चार्ज से विभाजित करने के बराबर होगा। बताएं कि इस ग्राफ का उपयोग ऐतिहासिक रूप से प्रयोगात्मक रूप से प्लैंक स्थिरांक को मापने के लिए क्यों किया गया था।
- 2.0 eV से नीचे फोटॉन ऊर्जा वाले प्रकाश के लिए रुकने की क्षमता क्या होगी? क्या उस स्थिति में आपको रुकने की क्षमता की भी आवश्यकता होगी?
- 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
- प्रकाशवैद्युत मंदीकरण में आपका स्वागत है
- फोटोसेल
- चलाएँ दबाएँ
- रोधी विभव
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।