আলোক বিদ্যুৎ পৰিঘটনা

আলোক-বিদ্যুৎ পৰিঘটনা

যেতিয়া কোনো ধাতৱ পৃষ্ঠত উপযুক্ত তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পোহৰ (উদাহৰণস্বৰূপে জিংক পাটত অতিবেঙুনী পোহৰ আৰু ছডিয়াম, পটাছিয়াম, লিথিয়ামত দৃশ্যমান পোহৰ) পৰে, তেতিয়া পৃষ্ঠখনৰ পৰা ইলেকট্ৰন নিৰ্গমণ হয়। এই পৰিঘটনাটোকেই আলোক-বিদ্যুৎ পৰিঘটনা (ই‌ংৰাজী: Photoelectric effect) বুলি কোৱা হয়। এই প্ৰক্ৰিয়াত নিৰ্গত হোৱা ইলেকট্ৰনসমূক আলোক-ইলেকট্ৰন বুলি কোৱা হয়।^[1] এই পৰিঘটনাটোৰ আৱিষ্কাৰক আছিল হাৰ্টজ্‌। পাছলৈ হলৱাকছ্, লিনাৰ্ড, জে. জে. থমছন, আৰ. মিলিকান আৰু আন আন বিজ্ঞানীয়ে এই পৰিঘটনাটো পৰীক্ষামূলকভাৱে প্ৰমাণ কৰিছিল।^[1]

নিৰ্গমন প্ৰক্ৰিয়া

পোহৰ এবিধ বিদ্যুৎ চুম্বকীয় তৰংগ(electromagnetic waves) । যেতিয়া পোহৰ কণাৰ (ফ’টন) শক্তি কোনো এক ধাতুৰ কাৰ্য্যফলনৰ সমান বা তাতোকৈ বেছি হয়, তেতিয়া ধাতুবিধৰ ইলেকট্ৰনে সেই শক্তি শোষণ কৰে আৰু নিৰ্গত হয় ।

গাণিতিক ব্যাখ্যা

কোনো এটা ইলেকট্ৰনৰ গতিশক্তি ( ${\displaystyle K_{\mathrm {max} }}$ )ক তলত দিয়া ধৰণে লিখিব পাৰি।

${\displaystyle K_{\mathrm {max} }=h\,f-\varphi ,}$

য’ত ${\displaystyle h}$ হ’ল প্লেংকৰ ধ্ৰুবক আৰু ${\displaystyle f}$ হ’ল আপতিত ফ’টনৰ কম্পনাংক। ${\displaystyle \varphi }$ = ${\displaystyle h\,f_{0}}$ ক ধাতুবিধৰ কাৰ্য্যফলন বোলে। যিখিনি ন্যূনতম শক্তি প্ৰয়োগ কৰিলে ধাতু এবিধৰ পৰমাণুৰ বন্ধনত থকা এটা ইলেকট্ৰনক মুক্ত কৰাব পাৰি তাকেই ধাতুবিধৰ কাৰ্য্যফলন বোলে। কাৰ্য্যফলন

${\displaystyle \varphi =h\,f_{0},}$

ইয়াত ${\displaystyle f_{0}}$ সেই বিশেষ ধাতুবিধৰ ন্যূনতম কম্পনাংক।

নিৰ্গত হোৱা আলোক ইলেক্ট্ৰনৰ সৰ্ব্বোচ্চ গতিশক্তি

${\displaystyle K_{\mathrm {max} }=h\left(f-f_{0}\right).}$

গতিশক্তি কেতিয়াও ঋণাত্মক নহয়, গতিকে এই পৰিঘটনা ঘটিবলৈ হ’লে অতি কমেও ${\displaystyle f>f_{0}}$ হোৱাৰ প্ৰয়োজন। ^[2]

ৰুদ্ধ বিভব

ধৰাহ’ল কোনো এবিধ আলোক বিদ্যুৎ ধাতুৰ পৰা ইলেকট্ৰন নিৰ্গত হৈ থকা অৱস্থাত ধাতুৰ পাতচটাৰ দুই মূৰত এক ঋণাত্মক বিভৱভেদ প্ৰয়োগ কৰা হ’ল । ইয়াৰ ফলত সৃষ্টি হোৱা আলোক বিদ্যুতৰ মাত্ৰা হ্ৰাস পাব । এতিয়া যদি এই বিভৱভেদ ক্ৰমাৎ কমাই গৈ থকা যায় (অৰ্থাৎ ঋণাত্মক দিশত বঢ়াই যোৱা হয়), তেন্তে এক নিৰ্দিষ্ট ঋণাত্মক বিভৱ প্ৰয়োগ কৰাৰ লগে লগে সৃষ্ট আলোক-বিদ্যুত শূন্য হ’বগৈ । এইখিনি ঋণাত্মক বিভৱভেদকে ৰুদ্ধ বিভব বোলে । এই ৰুদ্ধ বিভৱৰ কেইটামান বিশেষ ধৰ্ম এনে ধৰণৰ

১) এই বিভৱ আপতিত পোহৰৰ প্ৰাবল্যৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ নকৰে ।

২) কোনো নিদ্দিষ্ট আপতিত পোহৰ ৰশ্মিৰ ক্ষেত্ৰত এই বিভৱ (Vo) আৰু নিৰ্গত ইলেকট্ৰনৰ গতিশক্তিৰ যোগসূত্ৰ এনে ধৰণৰ

${\displaystyle K_{\mathrm {max} }={\frac {1}{2}}mv_{\mathrm {max} }^{2}}$

ইয়াত ${\displaystyle m}$ হ’ল ইলেকট্ৰনৰ ভৰ আৰু and ${\displaystyle v_{\mathrm {max} }}$ নিৰ্গত ইলেকট্ৰনৰ সৰ্ব্বোচ্চ গতিবেগ । এতিয়া যদি e ইলেকট্ৰনৰ আধান হয়, তেন্তে

প্ৰয়োগ কৰা বিভৱভেদে কৰা কাৰ্য্যৰ পৰিমাণ ${\displaystyle =eV_{0}}$ । এতিয়া,

${\displaystyle {1 \over 2}mv_{\mathrm {max} }^{2}=eV_{0}}$

ইয়াৰপৰা প্ৰমাণ হয় যে আপতিত পোহৰৰ প্ৰাবল্যৰ ওপৰত নিৰ্গত ইলেকট্ৰনৰ গতিশক্তি নিৰ্ভৰ নকৰে । গতিকে,

${\displaystyle K_{\mathrm {max} }=\ eV_{0}}$

ৰুদ্ধ বিভৱ আপতিত পোহৰৰ কম্পনাংকৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে । লগতে ধাতুভেদে এই বিভবৰ মাত্ৰা বেলেগ বেলেগ হয় ।

তথ্যসূত্ৰ

1. Satya Prakash, Swati Saluja. Quantum Mechanics (2018 সম্পাদনা). knrnpublications.com. ISBN 978-81-907011-7-4. 
2. Fromhold, A.T. (1991). Quantum mechanics for applied physics and engineering. Courier Dover Publications. পৃষ্ঠা. 5–6. ISBN 0486667413, 9780486667416. http://books.google.com/?id=3SOwc6npkIwC&pg=PA5&lpg=PA5.