यदि एक अर्धचालक फोटोडायोड $400\, nm$ की अधिकतम तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉन का पता लगा सकता है, तो इसकी बैंड गैप ऊर्जा क्या होगी ($ eV$ में)? (दिया गया है: प्लांक नियतांक $h = 6.63 \times 10^{-34}\, J \cdot s$, प्रकाश की गति $c = 3 \times 10^{8}\, m/s$)

सौर सेल के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री का बैंड गैप कितना होना चाहिए?

एक परिवार $8 \; kW$ शक्ति का उपयोग करता है।
$(a)$ सीधी सौर ऊर्जा क्षैतिज सतह पर $200 \; W$ प्रति वर्ग मीटर की औसत दर से आपतित होती है। यदि इस ऊर्जा का $20 \%$ उपयोगी विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है, तो $8 \; kW$ की आपूर्ति के लिए कितने बड़े क्षेत्रफल की आवश्यकता होगी?
$(b)$ इस क्षेत्रफल की तुलना एक सामान्य घर की छत से करें।

$2.8 \; eV$ के बैंड गैप वाले अर्धचालक (semiconductor) से एक $p-n$ फोटोडायोड बनाया गया है। क्या यह $6000 \; nm$ की तरंगदैर्ध्य का पता लगा सकता है?

नीचे दो कथन दिए गए हैं: एक को अभिकथन $A$ (Assertion) और दूसरे को कारण $R$ (Reason) के रूप में लेबल किया गया है।
अभिकथन $A$: प्रकाश की तीव्रता मापने के लिए फोटोडायोड को रिवर्स बायस स्थिति में संचालित किया जाता है।
कारण $R$: $p-n$ जंक्शन डायोड के लिए फॉरवर्ड बायस में धारा,रिवर्स बायस की तुलना में अधिक होती है।
उपरोक्त कथनों के आलोक में,नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:

चित्र में $2$ $LED$ दिखाए गए हैं जिनका उपयोग पोलरिटी डिटेक्टर के रूप में किया जा सकता है। धनात्मक स्रोत वोल्टेज लगाने पर हरा प्रकाश मिलता है,जबकि ऋणात्मक आपूर्ति से लाल प्रकाश मिलता है। ऐसे संयोजनों के पैकेज व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। इस विन्यास के लिए $ON$ डायोड से $20 \ mA$ की धारा सुनिश्चित करने के लिए प्रतिरोध $R$ ज्ञात कीजिए। दोनों डायोड का रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज $3 \ V$ और औसत टर्न-ऑन वोल्टेज $2 \ V$ है। स्रोत वोल्टेज $8 \ V$ है। $\Omega$ में $R$ का मान ज्ञात कीजिए।