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दो धात्विक प्लेटें $A$ और $B$ एक दूसरे के समान्तर $1\ cm$ की दूरी पर स्थित हैं एवं प्रत्येक प्लेट का क्षेत्रफल $5 ×10^{-4}m^2$ है। प्लेट $B$ पर आवेश $33.7\ pC$ है। एकवर्णी प्रकाष पुंज, जिसके फोटॉन की ऊर्जा $5\ eV$ है, प्लेट $A$ पर $t = 0$ समय से गिरना प्रारम्भ करता है, एवं प्रति वर्ग मीटर क्षेत्रफल पर प्रति सैकण्ड $10^{16}$ फोटॉन गिरते हैं। यह भी माना जाता है कि उत्सर्जित सभी प्रकाश इलेक्ट्रॉन प्लेट $B$ पर पहुँच जाते हैं एवं प्लेट $A$ का कार्यफलन $2\ eV$ नियत रहता है। प्रारम्भ से $10$ सैकण्ड पश्चात् प्लेटों के मध्य विद्युत क्षेत्र होगा
$2 ×10^3 N/C$
$10^3 N/C$
$5 ×10^3 N/C$
शून्य
Solution
$t = 10\ sec$ तक उत्सर्जित प्रकाश इलेक्ट्रॉनों की संख्या
$n = \frac{\begin{array}{l}({\rm{Number\, of\, photons\, per \,unit\, area }}\\{\rm{ }}\,\,\,\,\,\,{\rm{per \,unit\, time)}} \times {\rm{(Area}} \times {\rm{Time)}}\end{array}}{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{\rm{6}}}}}$
$ = \frac{1}{{{{10}^6}}}[{(10)^{16}} \times (5 \times {10^{ – 4}}) \times (10)] = 5 \times {10^7}$
At time $t = 10 \,sec$ समय पर
प्लेट $A$ पर आवेश;$q_A= +ne = 5 × 10^7 ×1.6 × 10^{-19}$
$= 8 ×10^{-12}$ $C = 8\ pC$
एवं प्लेट प्लेट $B$ पर आवेश; $qB = 33.7 -8 = 25.7\ pc$
प्लेटों के बीच विद्युत क्षेत्र
$E = \frac{{({q_B} – {q_A})}}{{2\,{\varepsilon _0}A}} = \frac{{(25.7 – 8) \times {{10}^{ – 12}}}}{{2 \times 8.85 \times {{10}^{ – 12}} \times 5 \times {{10}^{ – 4}}}}$$ = 2 \times {10^3}\frac{N}{C}$
