सामग्री A के लिए रोधी विभव सामग्री B से अधिक है जब आवृत्ति v का एक प्रकाश दोनों सामग्री पर गिरता है। यदि सामग्री A और सामग्री B का कार्य फलन क्रमशः φ_A और φ_B है तो ______ होगा।

अवधारणा:

प्रकाश विद्युत प्रभाव:

• जब धातु की सतह पर पर्याप्त रूप से छोटी तरंग दैर्ध्य का प्रकाश गिरता है, तो धातु से इलेक्ट्रॉनों को तुरंत बाहर निकाल दिया जाता है। इस परिघटना को प्रकाश विद्युत प्रभाव कहा जाता है।

रोधी विभव:

• इसे धातु की सतह से इलेक्ट्रॉन के उत्सर्जन को रोकने के लिए आवश्यक विभव के रूप में परिभाषित किया जाता है, जब ऊर्जा का आपतन पुंज धातु के कार्य फलन से अधिक होता है।
• यह फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा पर निर्भर करता है।

कार्य फलन:

• यह न्यूनतम आवश्यक ऊर्जा है जिससे धातु एक इलेक्ट्रॉन का उत्सर्जन करता है। इसे निम्न द्वारा दर्शाया गया है।
• आइंस्टीन का प्रकाश विद्युत समीकरण:

⇒ KEmax = E - ϕo

जहाँ E =फोटोन की आपतित ऊर्जा, ϕo = कार्य फलन और KE = इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा

व्याख्या:

• यदि रोधी विभव V_o है, तो इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा इस प्रकार दी जाती है,

⇒ KEmax = eVo        -----(1)

तो आइंस्टीन के प्रकाश-विद्युत समीकरण को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

⇒ eVo = hν - ϕo

⇒ eVo + ϕo = hν       -----(2)

• सामग्री A के लिए,

⇒ eVoA + ϕA = hν       -----(3)

• सामग्री B के लिए,

⇒ eVoB + ϕB = hν       -----(4)

∵ VoA > VoB

तो समीकरण 3 और समीकरण 4 से,

ϕA < ϕB

• अत: विकल्प 3 सही है।