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फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर प्रयोग




फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के प्रयोग ठोस रूप में तरंग-कण द्वैत की अमूर्त अवधारणा को दर्शाते हैं। स्कूल भौतिकी के छात्रों को व्यावहारिक गतिविधियों से लाभ होता है जो प्रदर्शित करता है कि प्रकाश में अद्वितीय गुण होते हैं, जिसने वैज्ञानिक समुदाय को लगभग एक शताब्दी तक तब तक के लिए विस्थापित किया जब तक कि अल्बर्ट आइंस्टीन ने फोटॉनों के अस्तित्व का प्रस्ताव नहीं दिया। विज्ञान शिक्षकों को फोटोइलेक्ट्रिक प्रयोगों के दौरान छात्र की समझ को सुविधाजनक बनाने के लिए स्पष्ट निर्देश और स्पष्टीकरण प्रदान करना चाहिए।

एक इलेक्ट्रोस्कोप बनाएँ

अधिकांश फोटोइलेक्ट्रिक प्रयोगों को इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन के अवलोकन के लिए एक इलेक्ट्रोस्कोप की आवश्यकता होती है। हालांकि ये खरीदे जा सकते हैं, एक घर का बना इलेक्ट्रोस्कोप अधिक किफायती है। एल्यूमीनियम पन्नी 1 के दो स्ट्रिप्स को 4 सेमी से काटें। एस के आकार में एक पेपर क्लिप प्रदर्शित करता है। कार्ड के केंद्र पर पारदर्शी टेप की एक पट्टी रखें और रिबन के माध्यम से पेपर क्लिप को आधे रास्ते से गुजारें। क्लैंप के निचले वक्र को दोनों एल्यूमीनियम स्ट्रिप्स के माध्यम से एक दूसरे के बगल में लटकाएं। डिवाइस को ग्लास जार में डालें। टैब को बोतल के मुंह पर आराम करना चाहिए ताकि स्ट्रिप्स निलंबित हो जाएं। इलेक्ट्रोस्कोप का परीक्षण करने के लिए जार में भरी हुई वस्तु को स्पर्श करें। स्ट्रिप्स को एक दूसरे को पीछे हटाना चाहिए।

परीक्षण रंग निर्भरता

विभिन्न प्रकार के कारक प्रकाश और रंग की आवृत्ति सहित फोटोइलेक्ट्रॉन के उत्सर्जन को प्रभावित करते हैं। इसमें एक इलेक्ट्रोस्कोप, एक स्थायी मार्कर, एक शीट, सैंडपेपर, पुल करने के लिए एक छोटा तार, पांच अलग-अलग रंग के हल्के फिल्टर और गरमागरम प्रकाश का एक स्रोत शामिल है। कमरे में सभी प्रकाश स्रोतों को खत्म कर देता है। प्रकाश स्रोत के नीचे रखने से पहले सैंडपेपर के साथ धातु की शीट को रगड़ें और ब्रिज केबल के साथ इलेक्ट्रोस्कोप को कनेक्ट करें। इलेक्ट्रोस्कोप शीट्स और रिकॉर्ड डेटा पर प्रकाश के प्रभाव का निरीक्षण करें। कांच के जार पर चिह्नित करें कि प्रतिकर्षण के दौरान प्रत्येक पत्ती की धार कितनी दूर तक फैली हुई है। हर बार प्रकाश और धातु के बीच एक अलग फ़िल्टर डालकर और परिणामों को रिकॉर्ड करके प्रयोग को दोहराएं।

इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन का अवलोकन करना

स्टील ऊन के साथ जस्ता धातु का एक टुकड़ा रगड़ें और शॉर्ट जम्पर वायर के साथ धातु को इलेक्ट्रोस्कोप से संलग्न करें। कार्बन आर्क लैंप को छोड़कर कमरे से सभी प्रकाश निकालें, जो सीधे जस्ता पर चमकना चाहिए। इलेक्ट्रोस्कोप के ब्लेड को देखें और डिस्चार्ज होने से पहले डेटा रिकॉर्ड करें। पराबैंगनी प्रकाश बंद करें और कमरे में प्रकाश चालू करें। इलेक्ट्रोस्कोप की पत्तियों पर प्रतिक्रिया की तुलना करें और कार्बन आर्क लैंप के संबंध में मतभेदों को रिकॉर्ड करें। इलेक्ट्रोड का निर्वहन करें, कमरे की रोशनी बंद करें और पराबैंगनी प्रकाश को चालू करें। कार्बन आर्क लैंप और जस्ता के बीच, पराबैंगनी किरणों को पीछे हटाने के लिए उपचारित कांच की एक शीट रखें। अंतिम डेटा रिकॉर्ड करें और निर्धारित करें कि क्या प्रयोग के परिणाम फोटोन के बारे में आइंस्टीन के निष्कर्ष का समर्थन करते हैं।

फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के अनुप्रयोग

Photoelectric प्रभाव फोटोइलेक्ट्रिक कोशिकाओं में व्यावहारिक उपयोग है। तीन 1-वाट कोशिकाओं और वैज्ञानिक उपकरणों के साथ इनमें से आदर्श परिचालन स्थितियों का परीक्षण करें। लकड़ी और प्लाईवुड के दो 2-बाय -4 टेबल बनाएं। एक 12 इंच (30 सेमी) ऊँचा और दूसरा 24 इंच (60 सेमी) ऊँचा होना चाहिए। जमीन पर एक धातु की प्लेट को सीधे धूप में रखें और दो प्लेटों को टेबल के पास रखें। उच्च तालिका के तहत, बर्फ से भरा एक प्लास्टिक कंटेनर रखें। प्रत्येक तीन सतहों पर एक फोटोकेल रखें और 30 मिनट के लिए छोड़ दें। कोशिकाओं को पुनर्प्राप्त करें और उन्हें गर्म, हवादार और ठंडा सेल के प्रभावों का निरीक्षण करने के लिए एक अंधेरे कमरे में रखें। जब तापमान 70 डिग्री फ़ारेनहाइट (21 डिग्री सेल्सियस) के पास रहता है तो परिणाम दोपहर के समय अधिक सटीक होते हैं।

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