পটাশিয়ামের সূচন তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ণয় কর।
উত্তর: এখানে, আলোর বেগ, c = 3×10 8 ms-1 প্লাঙ্ক ধ্রুবক, h = 6.63×10-34 j-s পটাশিয়ামের কার্যাপেক্ষক, [গণিত] সূচন তরঙ্গদৈর্ঘ্য, [গণিত] 0=? আমরা জানি, [গণিত] অতএব, পটাশিয়ামের সূচন তরঙ্গদৈর্ঘ্য 5.9196 ×107m.
HSC Physics 2nd Paper Chapter 8: আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Physics 2nd Paper · Chapter 8: আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান · সৃজনশীল
পটাশিয়ামের সূচন তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ণয় কর।
উদ্দীপক
রাইসা আলোক তড়িৎ ক্রিয়া পরীক্ষায় পটাশিয়াম ধাতুর উপর যথাক্রমে ও তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো আপতিত করল। পটাশিয়ামের কার্য অপেক্ষক 2.1 eV.
Sylhet · 2023
উত্তর
কোন পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে গতিশীল অবস্থায় সংঘটিত দুটি ঘটনার মধ্যবর্তী কাল ব্যবধান ঐ পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে নিশ্চল অবস্থায় সংঘটিত ঐ একই ঘটনাদ্বয়ের মধ্যবর্তী কাল ব্যবধানের চেয়ে বেশি। এই প্রভাবকে কাল দীর্ঘায়ন বলে।
উত্তর
এক্স-রশ্মি উৎপন্নের জন্য ক্যাথোডে উচ্চ গলনাংক এবং উচ্চ পারমাণবিক ভরবিশিষ্ট ধাতু ব্যবহৃত হয়, যেমন ট্রাংস্টেন এবং প্লাটিনাম। এই ধাতুগুলি ক্যাথোড বা টার্গেট হিসেবে পরিচিত। ক্যাথোডটি এর অক্ষে 45˚ কোণে অবস্থিত থাকে, যা ক্ষরণকে স্থির রাখে। অ্যানোড এবং ক্যাথোড বাইরে সংযোগিত থাকলে বায়ুচাপ 10-3বা 10-4 এবং অ্যানোড ও ক্যাথোডের বিভব পার্থক্য 30000 V থেকে 50000 V হতে পারে। এই শর্তে, ক্যাথোড থেকে ইলেকট্রন উৎপন্ন হয় এবং তীব্র বেগে টার্গেটে পড়ে, একসাথে এক্স-রশ্মি উৎপন্ন হয়।
আপতিত ফোটনের শক্তি নিম্ন গলনাংক বিশিষ্ট কোন ধাতব পাতে পড়লে সেই ধাতব পাতের তাপের প্রভাবে গলে বা পুড়ে যেতো, তবে ধাতব পাত হতে ইলেকট্রন মুক্ত করা সম্ভব হতো না । ফলে এক্স রশ্মি উৎপন্ন হতো না । এ কারণে এক্স রশ্মি নলে টার্গেট হিসেবে উচ্চ গলনাংক বিশিষ্ট ধাতু ব্যবহার করা হয়।
উত্তর
এখানে,
আলোর বেগ, c = 3×
প্লাঙ্ক ধ্রুবক, h = 6.63×10-34 j-s
পটাশিয়ামের কার্যাপেক্ষক,
সূচন তরঙ্গদৈর্ঘ্য, ?
আমরা জানি,
অতএব, পটাশিয়ামের সূচন তরঙ্গদৈর্ঘ্য 5.9196 ×107m.
উত্তর
প্রশ্ন হতে পাই,
প্রথম আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, Å=4300×10-10 m
দ্বিতীয় আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, Å=5600×10-10 m
আলোর বেগ, c = 3×108 ms-1
প্লাঙ্ক ধ্রুবক, h = 6.63×10-34 j-s
ইলেকট্রনের চার্জ, e=1.6×10-19C
কার্যাপেক্ষক, w0=3.36×10-19J
প্রথম ক্ষেত্রে,
নিবৃত্তি বিভব V0 হলে,
বা,
বা, \begin{aligned} v_0 & =\frac{6.63 \times 10^{-34} j \mathrm{~s} \times 3 \times 10^8 \mathrm{~ms}^{-1}{1.6 \times 10^{19} \mathrm{C} \times 4300 \times 10^{-10} \mathrm{~m}}-\frac{3.36 \times 10^{-19} \mathrm{~J}}{1.6 \times 10^{-19} \mathrm{C}} \\ & =2.89 \mathrm{~V}-2.1 \mathrm{~V}=0.79 \mathrm{~V}\end{aligned}
দ্বিতীয় ক্ষেত্রে,
নিবৃত্তি বিভব V0ʹ হলে,
\begin{aligned} e V_\sigma^{\prime} & =n f-w_0 \\ \text{ বা, } v_0^{\prime} & =\frac{h}{e} \times \frac{c}{\lambda_2}-\frac{w_0}{e} \\ \text{ বা, } v_0^{\prime} & =\frac{6.63 \times 10^{-34} j s \times 3 \times 10^8 \mathrm{~ms}^{-1}{1.6 \times 10^{19} \mathrm{C} \times 5600 \times 10^{-10} \mathrm{~m}}-\frac{3.36 \times 10^{-19} \mathrm{~J}}{1.6 \times 10^{-19} \mathrm{C}} \\ & =(2.22-2.1) \mathrm{V}=0.12 \mathrm{~V}\end{aligned}
∴ নিবৃত্তি বিভবের পরিবর্তন Δv0=v0-v0'
=0.79V-0.12V
অর্থাৎ, উভয় ক্ষেত্রেই নিবৃত্তি বিভব কমে যাবে।
সুতরাং, রাইসার পরীক্ষায় আপতিত আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের ফলে পটাশিয়ামের নিবৃত্তি বিভব হ্রাস পাবে।