ক-এর উত্তর:
তড়িৎবাহী কোনো পরিবাহীর অভ্যন্তরে কোনো বিন্দুর চারদিকে প্রতি একক ক্ষেত্রফলের মধ্য দিয়ে লম্বভাবে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহকে ওই বিন্দুর প্রবাহ ঘনত্ব বলে।
খ-এর উত্তর:
X-ray উৎপাদনের জন্য ইলেকট্রনকে অত্যন্ত উচ্চ গতিশক্তিতে লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত করতে হয়। ইলেকট্রনের এই গতিশক্তি তড়িৎ বিভবের ওপর নির্ভরশীল ($K = eV$)। বিভব যত উচ্চ হবে, ইলেকট্রনের বেগ এবং গতিশক্তি তত বৃদ্ধি পাবে, যা লক্ষ্যবস্তুর পরমাণুর গভীর স্তরের ইলেকট্রনকে অপসারিত করে শক্তিশালী X-ray তৈরি করতে সক্ষম হবে। এজন্য উচ্চ বিভব ব্যবহার করা হয়।
গ-এর উত্তর:
উদ্দীপক হতে 'A' ধাতুর জন্য,
কার্য আপেক্ষিক, $W_{0} = 2.1 eV = 2.1 \times 1.6 \times 10^{-19} J = 3.36 \times 10^{-19} J$
প্লাঙ্কের ধ্রুবক, $h = 6.63 \times 10^{-34} J \cdot s$
সূচন কম্পাঙ্ক, $f_{0} = ?$
আমরা জানি, $W_{0} = hf_{0}$
বা, $f_{0} = \frac{W_{0}}{h}$
বা, $f_{0} = \frac{3.36 \times 10^{-19}}{6.63 \times 10^{-34}}$
বা, $f_{0} \approx 5.07 \times 10^{14} Hz$
সুতরাং, 'A' ধাতুর সূচন কম্পাঙ্ক $5.07 \times 10^{14} Hz$।
ঘ-এর উত্তর:
আইনস্টাইনের সমীকরণ হতে সর্বোচ্চ গতিশক্তি, $K_{max} = \frac{hc}{\lambda} - W_{0} = \frac{1}{2}mv_{max}^{2}$
'A' ধাতুর ক্ষেত্রে:
আপতিত আলোর শক্তি, $E_{A} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{8}}{2600 \times 10^{-10}} \times \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} eV \approx 4.78 eV$
সর্বোচ্চ গতিশক্তি, $K_{A} = 4.78 - 2.1 = 2.68 eV = 4.288 \times 10^{-19} J$
সর্বোচ্চ বেগ, $v_{A} = \sqrt{\frac{2K_{A}}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 4.288 \times 10^{-19}}{9.1 \times 10^{-31}}} \approx 9.71 \times 10^{5} m/s$
'B' ধাতুর ক্ষেত্রে:
আপতিত আলোর শক্তি, $E_{B} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{8}}{3900 \times 10^{-10}} \times \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} eV \approx 3.19 eV$
সর্বোচ্চ গতিশক্তি, $K_{B} = 3.19 - 2.3 = 0.89 eV = 1.424 \times 10^{-19} J$
সর্বোচ্চ বেগ, $v_{B} = \sqrt{\frac{2K_{B}}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 1.424 \times 10^{-19}}{9.1 \times 10^{-31}}} \approx 5.59 \times 10^{5} m/s$
তুলনা:
বেগের অনুপাত, $\frac{v_{A}}{v_{B}} = \frac{9.71 \times 10^{5}}{5.59 \times 10^{5}} \approx 1.74$
অর্থাৎ, 'A' ধাতু হতে নির্গত ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ বেগ 'B' ধাতু হতে নির্গত ইলেকট্রনের সর্বোচ্চ বেগের তুলনায় প্রায় 1.74 গুণ।