পদার্থবিজ্ঞান • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০২৩-২০২৪

পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

6.

100eV গতিশক্তি সম্পন্ন একটি e− \mathrm{e}^{-} একটি পরমাণুকে আঘাত করলে 300A˚ & 1000A˚ 300 \AA~ &~ 1000 \AA তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দুটি ফোটন নিঃসৃত হয়। e− \mathrm{e}^{-} এর শেষ বেগ কত?

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

দেওয়া আছে,
ইলেকট্রনের আদি গতিশক্তি, Ek1=100 eV=100×1.6×10−19 J=1.6×10−17 JE_{k1} = 100\text{ eV} = 100 \times 1.6 \times 10^{-19}\text{ J} = 1.6 \times 10^{-17}\text{ J}
নিঃসৃত ফোটনদ্বয়ের তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ1=300 A˚=300×10−10 m\lambda_1 = 300\text{ \AA} = 300 \times 10^{-10}\text{ m}, λ2=1000 A˚=1000×10−10 m\lambda_2 = 1000\text{ \AA} = 1000 \times 10^{-10}\text{ m}

নিঃসৃত ফোটনদ্বয়ের মোট শক্তি,
Ephoton=hcλ1+hcλ2=hc(1λ1+1λ2)E_{\text{photon}} = \frac{hc}{\lambda_1} + \frac{hc}{\lambda_2} = hc \left(\frac{1}{\lambda_1} + \frac{1}{\lambda_2}\right)
Ephoton=(6.626×10−34×3×108)(1300×10−10+11000×10−10)E_{\text{photon}} = (6.626 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8) \left(\frac{1}{300 \times 10^{-10}} + \frac{1}{1000 \times 10^{-10}}\right)
Ephoton=1.9878×10−25×(3.333×107+1.0×107)≈8.614×10−18 J≈53.84 eVE_{\text{photon}} = 1.9878 \times 10^{-25} \times (3.333 \times 10^7 + 1.0 \times 10^7) \approx 8.614 \times 10^{-18}\text{ J} \approx 53.84\text{ eV}

ইলেকট্রনের শেষ গতিশক্তি,
Ek2=Ek1−Ephoton=1.6×10−17−8.614×10−18=7.386×10−18 JE_{k2} = E_{k1} - E_{\text{photon}} = 1.6 \times 10^{-17} - 8.614 \times 10^{-18} = 7.386 \times 10^{-18}\text{ J}

আমরা জানি, Ek2=12mv2E_{k2} = \frac{1}{2} m v^2
∴v=2Ek2m=2×7.386×10−189.11×10−31≈4.026×106 m/s\therefore v = \sqrt{\frac{2 E_{k2}}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 7.386 \times 10^{-18}}{9.11 \times 10^{-31}}} \approx 4.026 \times 10^6\text{ m/s}

উত্তর: ইলেকট্রনটির শেষ বেগ 4.03×106 m/s4.03 \times 10^6\text{ m/s}।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন