$1\,cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા અર્ધગોળા પર $500\,nm$ તરંગલંબાઈ અને $0.5\, W/cm^2$ તીવ્રતા ધરાવતો પ્રકાશ આપાત કરતાં તેના પર લાગતું બળ શોધો. આપાત પ્રકાશ વર્તુળાકાર સપાટીને લંબ છે. (અથડામણ સંપૂર્ણ અસ્થિતસ્થાપક)
$1\,cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા અર્ધગોળા પર $500\,nm$ તરંગલંબાઈ અને $0.5\, W/cm^2$ તીવ્રતા ધરાવતો પ્રકાશ આપાત કરતાં તેના પર લાગતું બળ શોધો. આપાત પ્રકાશ વર્તુળાકાર સપાટીને લંબ છે. (અથડામણ સંપૂર્ણ અસ્થિતસ્થાપક)
- [AIIMS 2009]
- A
$5.2\times10^{-13}\, N$
- B
$5.2\times10^{-12}\, N$
- C
$5.22\times10^{-9}\, N$
- D
zero
Similar Questions
ફોટોસેલ.....
ફોટોસેલ.....
નીચેની બે સંખ્યાઓનો અંદાજ મેળવવો રસપ્રદ રહેશે. પહેલી સંખ્યા તમને એ કહેશે કે શા માટે રેડિયો એન્જિનિયરોએ ફોટોન વિશે બહુ ચિંતા કરવી જરૂરી નથી ! બીજી સંખ્યા એ કહેશે કે ભલેને માંડ પારખી શકાય તેવો પ્રકાશ હોય તો પણ શા માટે આપણી આંખ ક્યારેય ફોટોનની ગણતરી કરી શકતી નથી.
$(a)$ $500\, m$ તરંગલંબાઈના રેડિયો તરંગો ઉત્સર્જિત કરતા $10\, kW$ પાવરના મિડિયમ વેવ ટ્રાન્સમીટરમાંથી એક સેકન્ડ દીઠ ઉત્સર્જાતા ફોટોનની સંખ્યા,
$(b)$ સફેદ પ્રકાશની ન્યૂનતમ તીવ્રતા જેનો મનુષ્યો અહેસાસ કરી શકે$( \sim {10^{ - 10}}\,W\,{m^{ - 2}})$ તેને અનુરૂપ આપણી આંખની કીકીમાં દર સેકંડે દાખલ થતા ફોટોનની સંખ્યા, આંખની કીકીનું ક્ષેત્રફળ આશરે $0.4\,c{m^2}$ લો અને સફેદ પ્રકાશની સરેરાશ આવૃત્તિ આશરે $6 \times {10^{14\,}}\,Hz$ લો.
નીચેની બે સંખ્યાઓનો અંદાજ મેળવવો રસપ્રદ રહેશે. પહેલી સંખ્યા તમને એ કહેશે કે શા માટે રેડિયો એન્જિનિયરોએ ફોટોન વિશે બહુ ચિંતા કરવી જરૂરી નથી ! બીજી સંખ્યા એ કહેશે કે ભલેને માંડ પારખી શકાય તેવો પ્રકાશ હોય તો પણ શા માટે આપણી આંખ ક્યારેય ફોટોનની ગણતરી કરી શકતી નથી.
$(a)$ $500\, m$ તરંગલંબાઈના રેડિયો તરંગો ઉત્સર્જિત કરતા $10\, kW$ પાવરના મિડિયમ વેવ ટ્રાન્સમીટરમાંથી એક સેકન્ડ દીઠ ઉત્સર્જાતા ફોટોનની સંખ્યા,
$(b)$ સફેદ પ્રકાશની ન્યૂનતમ તીવ્રતા જેનો મનુષ્યો અહેસાસ કરી શકે$( \sim {10^{ - 10}}\,W\,{m^{ - 2}})$ તેને અનુરૂપ આપણી આંખની કીકીમાં દર સેકંડે દાખલ થતા ફોટોનની સંખ્યા, આંખની કીકીનું ક્ષેત્રફળ આશરે $0.4\,c{m^2}$ લો અને સફેદ પ્રકાશની સરેરાશ આવૃત્તિ આશરે $6 \times {10^{14\,}}\,Hz$ લો.
$200\;W$ નો સોડિયમ સ્ટ્રીટ લેમ્પ $0.6 \mu m$ તરંગલંબાઈનો પીળો પ્રકાશ ઉત્પન કરે છે. વિદ્યુતઊર્જાનું આ લેમ્પ $50\%$ ક્ષમતાથી પ્રકાશઊર્જામાં રૂપાંતર કરતો હોય, તો તેમાંથી એક સેકન્ડમાં ઉત્સર્જાતા ફોટોનની સંખ્યા કેટલી હશે?
$200\;W$ નો સોડિયમ સ્ટ્રીટ લેમ્પ $0.6 \mu m$ તરંગલંબાઈનો પીળો પ્રકાશ ઉત્પન કરે છે. વિદ્યુતઊર્જાનું આ લેમ્પ $50\%$ ક્ષમતાથી પ્રકાશઊર્જામાં રૂપાંતર કરતો હોય, તો તેમાંથી એક સેકન્ડમાં ઉત્સર્જાતા ફોટોનની સંખ્યા કેટલી હશે?
ફોટોસેલ પર $\lambda $ તરંગલંબાઈ આપાત કરતાં ફોટો -ઇલેકટ્રોનની મહત્તમ ઝડપ $v$ મળે છે. જો હવે આ તરંગલંબાઈ બદલીને $\frac{{3\lambda }}{4}$ કરવામાં આવે તો ફોટો ઇલેકટ્રોનની મહત્તમ ઝડપ કેટલી થાય?
ફોટોસેલ પર $\lambda $ તરંગલંબાઈ આપાત કરતાં ફોટો -ઇલેકટ્રોનની મહત્તમ ઝડપ $v$ મળે છે. જો હવે આ તરંગલંબાઈ બદલીને $\frac{{3\lambda }}{4}$ કરવામાં આવે તો ફોટો ઇલેકટ્રોનની મહત્તમ ઝડપ કેટલી થાય?
- [AIPMT 1998]
પૃથ્વીની સપાટી પર આવતા સૂર્યપ્રકાશની ઊર્જાનું ફલક્સ $1.388 \times 10^3 \,W/m^2$ છે. પૃથ્વીની સપાટી પર એક ચોરસ મીટરમાં દર સેકન્ડ દીઠ (લગભગ) કેટલા ફોટોન્સ આપાત થતા હશે? સૂર્યપ્રકાશના ફોટોનની સરેરાશ તરંગ લંબાઈ $550\, nm$ છે એમ ધારો.
પૃથ્વીની સપાટી પર આવતા સૂર્યપ્રકાશની ઊર્જાનું ફલક્સ $1.388 \times 10^3 \,W/m^2$ છે. પૃથ્વીની સપાટી પર એક ચોરસ મીટરમાં દર સેકન્ડ દીઠ (લગભગ) કેટલા ફોટોન્સ આપાત થતા હશે? સૂર્યપ્રકાશના ફોટોનની સરેરાશ તરંગ લંબાઈ $550\, nm$ છે એમ ધારો.