दो अलग-अलग आवृत्तियों वाली प्रकाश किरणें,जिनकी ऊर्जा क्रमशः $1 \ eV$ और $2.5 \ eV$ है,$0.5 \ eV$ कार्य फलन (work function) वाली धातु की सतह पर आपतित होती हैं। उत्सर्जित फोटो-इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा का अनुपात क्या होगा?

जब एक धात्विक सतह को $\lambda$ तरंगदैर्ध्य के प्रकाश से प्रकाशित किया जाता है,तो निरोधी विभव (stopping potential) $V$ है। जब उसी सतह को $2 \lambda$ तरंगदैर्ध्य के प्रकाश से प्रकाशित किया जाता है,तो निरोधी विभव $\frac{V}{3}$ है। धात्विक सतह के लिए देहली तरंगदैर्ध्य (threshold wavelength) क्या है?

फोटोइलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा आपतित विकिरण की आवृत्ति पर कैसे निर्भर करती है? यह किन कारकों पर निर्भर नहीं करती है?

कथन $1$ : एक धातु की सतह को $v > v_0$ आवृत्ति के एकवर्णी प्रकाश द्वारा विकिरणित किया जाता है। अधिकतम गतिज ऊर्जा और निरोधी विभव (स्टॉपिंग पोटेंशियल) क्रमशः $K_{max}$ और $V_0$ हैं। यदि आपतित प्रकाश की आवृत्ति दोगुनी कर दी जाए, तो $K_{max}$ और $V_0$ भी दोगुने हो जाएंगे। कथन $2$ : सतह से उत्सर्जित फोटो-इलेक्ट्रॉनों का निरोधी विभव और अधिकतम गतिज ऊर्जा आपतित प्रकाश की आवृत्ति पर रैखिक रूप से निर्भर करते हैं।

$300 \ nm$ तरंगदैर्ध्य और $1.0 \ W/m^2$ तीव्रता वाला पराबैंगनी प्रकाश एक प्रकाश-संवेदी पदार्थ की सतह पर आपतित होता है। यदि आपतित फोटॉनों में से $1\%$ फोटॉन फोटो-इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करते हैं,तो सतह के $1.0 \ cm^2$ क्षेत्रफल से उत्सर्जित फोटो-इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात कीजिए।

$(i)$ प्रकाश-विद्युत प्रभाव की व्याख्या में,हम मानते हैं कि $f$ आवृत्ति का एक फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन से टकराता है और अपनी ऊर्जा स्थानांतरित करता है। यह उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा $E_{max}$ के लिए समीकरण $E_{max} = hf - \phi_0$ की ओर ले जाता है (जहाँ $\phi_0$ धातु का कार्य फलन है)। यदि एक इलेक्ट्रॉन $2$ फोटॉन (प्रत्येक $f$ आवृत्ति के) अवशोषित करता है,तो उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन के लिए अधिकतम ऊर्जा क्या होगी?
$(ii)$ हमारे स्टॉपिंग पोटेंशियल (निरोधी विभव) की चर्चा में इस तथ्य (दो-फोटॉन अवशोषण) को ध्यान में क्यों नहीं रखा जाता है?