Modern Physics & Sources of Energy-1(fundamental particles)[ऊर्जा -1 के आधुनिक भौतिकी और स्रोत (मौलिक कण)]

Structure of Atomic nucleus, fundamental particles, Photoelectric effect, mass-energy relation and Nuclear binding energy, Radioactivity, Properties of rays, (a, B, y and X-rays)[परमाणु नाभिक, मूलभूत कणों, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, द्रव्यमान-ऊर्जा संबंध और परमाणु बंधन ऊर्जा, रेडियोधर्मिता, किरणों के गुण, (ए, बी, वाई और एक्स-रे) की संरचना

Introduction[परिचय]

Atomic Physics[परमाणु भौतिकी]

e/m of an electron (Thomson Method):- [एक इलेक्ट्रॉन का ई / एम (थॉमसन विधि)]

style="padding-left: 40px;">(a) e/m of a particle is called the specific charge of the particle.[(a) किसी कण का e / m कण का विशिष्ट आवेश कहलाता है।]

e/m = v/rB

Here, r is the radius of curvature, B is the strength of magnetic field, v is the velocity, e is the charge on cathode ray particle and m is  the mass.[यहाँ, r वक्रता की त्रिज्या है, B चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है, v वेग है, e कैथोड रे कण पर आवेश है और m द्रव्यमान है।]

(b) v = E/B

  • Electric field:- E = V/d[विद्युत क्षेत्र: – E = V / d]
  • Photo electric effect:– Photo-electric effect is the phenomenon of emission of electrons from the surfaces of certain substances, mainly metals, when light of shorter wavelength is incident upon them.[फोटो विद्युत प्रभाव: – फोटो-विद्युत प्रभाव कुछ पदार्थों की सतहों से इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन की घटना है, मुख्य रूप से धातु, जब उन पर छोटी तरंग दैर्ध्य की रोशनी होती है।]
  • Effect of collector’s potential on photoelectric current:-[फोटोइलेक्ट्रिक करंट पर कलेक्टर की क्षमता का प्रभाव: -]

Photoelectric Current

(a) Presence of current for zero value potential indicates that the electrons are ejected from the surface of emitter with some energy.[(ए) शून्य मूल्य क्षमता के लिए वर्तमान की उपस्थिति इंगित करती है कि इलेक्ट्रॉनों को कुछ ऊर्जा के साथ उत्सर्जक की सतह से निकाला जाता है।]

(b) A gradual change in the number of electrons reaching the collector due to change in its potential indicates that the electrons are ejected with a variety of velocities.[(b) अपनी क्षमता में परिवर्तन के कारण कलेक्टर तक पहुंचने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या में एक क्रमिक परिवर्तन यह दर्शाता है कि इलेक्ट्रॉनों को विभिन्न प्रकार के वेगों के साथ बाहर निकाल दिया जाता है।]

(c) Current is reduced to zero for some negative potential of collector indicating that there is some upper limit to the energy of electrons emitted.[(c) कलेक्टर की कुछ नकारात्मक क्षमता के लिए वर्तमान को शून्य से कम किया गया है, यह दर्शाता है कि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा के लिए कुछ ऊपरी सीमा है।]

(d) Current depends upon the intensity of incident light.[(d) करंट घटना प्रकाश की तीव्रता पर निर्भर करता है।]

(e) Stopping potential is independent of the intensity of light.[(e) प्रकाश की तीव्रता से स्वतंत्र क्षमता को रोकना स्वतंत्र है।]

  • Effect of intensity of light:- The photoelectric current is directly proportional to the intensity of incident radiation.[प्रकाश की तीव्रता का प्रभाव: – फोटोइलेक्ट्रिक करंट सीधे घटना विकिरण की आनुपातिकता के आनुपातिक है।]
  • Effect of frequency of light:-[प्रकाश की आवृत्ति का प्रभाव: –Current Intensity and Threshold Frequency

(a) Stopping potentialdepends upon thefrequency of light. Greater the frequency of light greater is the stopping potential.[(ए) स्टॉपिंग क्षमता प्रकाश की आवृत्ति पर निर्भर करती है। प्रकाश की आवृत्ति अधिक से अधिक रोक क्षमता है।]

(b) Saturation current is independent of frequency.[(b) संतृप्ति धारा आवृत्ति से स्वतंत्र है।]

(c) Threshold frequency is the minimum frequency, that capable of producing photoelectric effect.[(c) थ्रेशोल्ड फ्रिक्वेंसी न्यूनतम आवृत्ति है, जो फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव पैदा करने में सक्षम है।]

Laws of Photoelectricity

Photoelectric Effect

(a) Photoelectric effect is an instantaneous process.[(ए) फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव एक तात्कालिक प्रक्रिया है।]

(b) Photoelectric current is directly proportional to the intensity of incident light and is independent of its frequency.[(b) फोटोइलेक्ट्रिक करंट घटना प्रकाश की तीव्रता के सीधे आनुपातिक है और इसकी आवृत्ति से स्वतंत्र है।]

(c) The stopping potential and hence the maximum velocity of the electrons depends upon the frequency of incident light and is independent of its frequency.[(c) रोक क्षमता और इसलिए इलेक्ट्रॉनों का अधिकतम वेग घटना प्रकाश की आवृत्ति पर निर्भर करता है और इसकी आवृत्ति से स्वतंत्र है।]


(d) The emission of electrons stops below a certain minimum frequency known as the threshold frequency.[(d) इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन थ्रेशोल्ड आवृत्ति के रूप में जाना जाने वाला एक न्यूनतम न्यूनतम आवृत्ति से कम हो जाता है।]

  • The energy contained in bundle or packet:-[ नियोजन का प्रवर्तन थ्रेशोल्ड आवृत्ति के रूप में जाना जाने वाला एक न्यूनतम न्यूनतम आवृत्ति से कम हो जाता है।]

 E = hf = hc/λ

Here h is the Planck’s constant and f is the frequency.[यहाँ h प्लैंक स्थिरांक है और f आवृत्ति है।]

  • Work function:- It is defined as the minimum energy required to pull an electron out from the surface of metal. It is denoted by W0.[कार्य फ़ंक्शन: – इसे धातु की सतह से एक इलेक्ट्रॉन को खींचने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया गया है। इसे W0 द्वारा दर्शाया गया है।]

Einstein’s equation of photoelectric effect:-[फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का आइंस्टीन का समीकरण: -]

(a) ½ mvmax2 = hf – W0

(b) ½ mvmax2 = hf – hf0 = h(f- f0) = h [c/λ – c/λ0]

(c) eV0 = hf – W0

(d)V0 = [(h/e)f] – [W0/e]

Here f0 is threshold frequency.[यहां f0 थ्रेशोल्ड फ्रीक्वेंसी है।]

  • Threshold frequency (f0):- f0 = work function/h = W/h[थ्रेशोल्ड फ्रीक्वेंसी (f0): – f0 = वर्क फंक्शन / h = W / h]
  • Maximum kinetic energy of emitted photo electrons:-[उत्सर्जित फोटो इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा: -]

Kmax= ½ mvmax2 = eV0