$6.4 \times 10^{-5} \; W/cm^{2}$ તીવ્રતા ધરાવતા વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણના કિરણપુંજની તરંગલંબાઈ $\lambda = 310 \; nm$ છે. તે $1 \; cm^{2}$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી ધાતુની સપાટી (વર્ક ફંક્શન $\varphi = 2 \; eV$) પર લંબરૂપે આપાત થાય છે. જો દર $10^{3}$ ફોટોન દીઠ એક ફોટોન ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન કરતું હોય, તો $1 \; s$ માં ઉત્સર્જિત થતા ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $10^{x}$ છે. તો $x$ નું મૂલ્ય શોધો. $(hc = 1240 \; eV \cdot nm, 1 \; eV = 1.6 \times 10^{-19} \; J)$

એક ફોટોઈલેક્ટ્રિક પ્રયોગમાં $310 \,nm$ તરંગલંબાઈનો પ્રકાશ વપરાય છે. પ્રયોગમાં $2.5 \,eV$ વર્ક ફંક્શન ધરાવતા ધાતુના ઈલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ફોટોઈલેક્ટ્રોન માટે સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ કેટલું હશે ($V$ માં)? (ધારો કે $hc = 1240 \,eV-nm$)

એક ચોક્કસ ધાતુ માટે થ્રેશોલ્ડ આવૃત્તિ $v_0$ છે. જ્યારે $2v_0$ આવૃત્તિનું વિકિરણ આ ધાતુની સપાટી પર આપાત થાય છે,ત્યારે ઉત્સર્જિત ફોટો-ઇલેક્ટ્રોનનો મહત્તમ વેગ $2 \times 10^6 \ m/s$ છે. જો $3v_0$ આવૃત્તિનું વિકિરણ તે જ ધાતુની સપાટી પર આપાત કરવામાં આવે,તો ઉત્સર્જિત ફોટો-ઇલેક્ટ્રોનનો મહત્તમ વેગ . . . . . . છે.

જ્યારે કોઈ ધાતુની સપાટી પર ધાતુના વર્ક ફંક્શન (કાર્ય વિધેય) કરતા બમણી અને ત્રણ ગણી ઉર્જા ધરાવતા ફોટોન એક પછી એક આપાત કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઉત્સર્જિત ફોટોઈલેક્ટ્રોનનો મહત્તમ વેગ અનુક્રમે $v_1$ અને $v_2$ છે. તો ગુણોત્તર $v_1: v_2$ કેટલો થાય?

નીચેની આકૃતિમાં,જો $V_2 > V_1$ હોય,તો:

$(i)$ ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસરની સમજૂતીમાં,આપણે ધારીએ છીએ કે $f$ આવૃત્તિનો એક ફોટોન ઈલેક્ટ્રોન સાથે અથડાય છે અને તેની ઊર્જાનું સ્થાનાંતરણ કરે છે. આનાથી ઉત્સર્જિત ઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિઊર્જા $E_{max}$ માટેનું સમીકરણ $E_{max} = hf - \phi_0$ મળે છે (જ્યાં $\phi_0$ એ ધાતુનું વર્ક ફંક્શન છે). જો એક ઈલેક્ટ્રોન $2$ ફોટોન (દરેક $f$ આવૃત્તિના) શોષે,તો ઉત્સર્જિત ઈલેક્ટ્રોન માટે મહત્તમ ઊર્જા કેટલી હશે?
$(ii)$ સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલની ચર્ચામાં આ હકીકત (બે ફોટોનનું શોષણ) ને ધ્યાનમાં કેમ લેવામાં આવતી નથી?