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निम्नलिखित में से कौन सी घटना प्रकाश की कण प्रकृति को सबसे अच्छी तरह प्रदर्शित करती है?
प्रकाश-विद्युत प्रभाव (Photoelectric effect)
व्यतिकरण (Interference)
विवर्तन (Diffraction)
ध्रुवीकरण (Polarization)
प्रकाश-विद्युत प्रभाव (Photoelectric effect)
प्रकाश-विद्युत प्रभाव प्रकाश की कण प्रकृति के लिए निश्चित प्रमाण प्रदान करता है, यह दिखाते हुए कि प्रकाश ऊर्जा असतत (discrete), क्वांटीकृत पैकेटों में वितरित होती है जिन्हें फोटॉन कहा जाता है। शास्त्रीय तरंग सिद्धांत यह समझाने में विफल रहा कि इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन प्रकाश की तीव्रता के बजाय उसकी आवृत्ति पर क्यों निर्भर करता है।
प्रकाश-विद्युत प्रभाव प्रकाश की कण प्रकृति के लिए निश्चित प्रमाण प्रदान करता है, यह दिखाते हुए कि प्रकाश ऊर्जा असतत (discrete), क्वांटीकृत पैकेटों में वितरित होती है जिन्हें फोटॉन कहा जाता है। शास्त्रीय तरंग सिद्धांत यह समझाने में विफल रहा कि इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन प्रकाश की तीव्रता के बजाय उसकी आवृत्ति पर क्यों निर्भर करता है।
इसे एक वेंडिंग मशीन की तरह समझें: यदि आप एक विशिष्ट सिक्का (न्यूनतम आवृत्ति) नहीं डालते हैं, तो मशीन स्नैक नहीं देगी, चाहे आप उसमें कितने भी पैसे (कम तीव्रता) डाल दें।
PE = PE (Photoelectric Effect = Particle Evidence)
E=hν — फोटॉन की ऊर्जा, जहाँ h प्लांक नियतांक है और ν आवृत्ति है
hν=Φ+Kmax — आइंस्टीन का प्रकाश-विद्युत समीकरण, जहाँ Φ कार्य फलन है और Kmax अधिकतम गतिज ऊर्जा है
जब पर्याप्त उच्च आवृत्ति (देहली आवृत्ति से ऊपर) का प्रकाश धातु की सतह से टकराता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों के साथ व्यक्तिगत कणों (फोटॉन) के रूप में परस्पर क्रिया करता है। एक एकल फोटॉन अपनी पूरी ऊर्जा E=hν एक एकल इलेक्ट्रॉन को स्थानांतरित करता है, जिससे वह धातु के कार्य फलन (work function) को पार करके बाहर निकल जाता है। यदि फोटॉन की ऊर्जा कार्य फलन से कम है, तो प्रकाश की तीव्रता कितनी भी हो, उत्सर्जन नहीं होता है।
प्रकाश तरंग और कण दोनों के रूप में व्यवहार करता है, जिसे तरंग-कण द्वैतता के रूप में जाना जाता है।
देहली आवृत्ति (Threshold frequency) वह न्यूनतम आवृत्ति है जो किसी विशिष्ट धातु की सतह से इलेक्ट्रॉनों को उत्सर्जित करने के लिए आवश्यक है।
उत्सर्जित प्रकाश-इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा आपतित विकिरण की आवृत्ति के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है।
क्वांटम यांत्रिकी के लिए मौलिक प्रमाण प्रदान करता है।
विभिन्न सेंसर और सौर प्रौद्योगिकी के संचालन को सक्षम बनाता है।
निर्वात संचरण या बाधाओं के चारों ओर मुड़ने में प्रकाश के व्यवहार की व्याख्या नहीं करता है।
स्वचालित दरवाजे और लिफ्ट सेंसर
डिजिटल कैमरे और इमेज सेंसर
सौर फोटोवोल्टिक सेल
प्लांक नियतांक h≈6.626×10−34 J⋅s।
व्यतिकरण, विवर्तन और ध्रुवीकरण वे घटनाएं हैं जो प्रकाश की तरंग प्रकृति को दर्शाती हैं, जो यह बताती हैं कि प्रकाश कैसे फैलता है और सीमाओं या फिल्टर के साथ कैसे परस्पर क्रिया करता है।
A सही है — प्रकाश-विद्युत प्रभाव प्रकाश की कण प्रकृति की पुष्टि करता है क्योंकि यह पदार्थ के साथ असतत फोटॉन ऊर्जा पैकेटों की परस्पर क्रिया को प्रदर्शित करता है।
हमेशा याद रखें: यदि प्रश्न तरंग प्रकृति के बारे में पूछता है, तो व्यतिकरण, विवर्तन या ध्रुवीकरण की तलाश करें; यदि यह कण प्रकृति के बारे में पूछता है, तो हमेशा प्रकाश-विद्युत प्रभाव या कॉम्पटन प्रकीर्णन (Compton scattering) की तलाश करें।
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