सामान्य विज्ञान क्विज: आधुनिक भौतिकी: प्रकाश-विद्युत प्रभाव, लेज़र और अतिचालकता

1887 में दो इलेक्ट्रोडों के बीच उत्पन्न स्फुलिंगों का अध्ययन करते समय हर्ट्ज ने देखा कि जब इलेक्ट्रोडों पर पराबैंगनी प्रकाश पड़ता है तो स्फुलिंग अधिक सरलता से कूदती है, और यही प्रकाश-विद्युत प्रभाव का पहला प्रेक्षण था; इसके बाद हालवाक्स तथा लेनार्ड ने इसका क्रमबद्ध अध्ययन किया।

पुरस्कार की प्रशस्ति सैद्धांतिक भौतिकी में उनकी सेवाओं और विशेष रूप से प्रकाश-विद्युत प्रभाव के नियम की खोज का उल्लेख करती है, अर्थात उस समीकरण की, जिसमें फोटॉन की ऊर्जा कार्यफलन और उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा के योग के बराबर होती है।

आइंस्टाइन के प्रकाश-विद्युत समीकरण के अनुसार फोटॉन प्लांक नियतांक और आवृत्ति के गुणनफल के बराबर ऊर्जा देता है, जिसका एक भाग कार्यफलन में व्यय होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन के पास बची अधिकतम गतिज ऊर्जा आवृत्ति के साथ बढ़ती है और प्रकाश की चमक पर निर्भर नहीं करती।

किसी धातु का कार्यफलन वह न्यूनतम ऊर्जा है जो उसकी सतह से एक इलेक्ट्रॉन को मुक्त करने के लिए चाहिए, और यह उस धातु की देहली आवृत्ति तथा प्लांक नियतांक के गुणनफल के बराबर होती है; सीजियम और पोटैशियम का कार्यफलन कम है, इसी कारण वे दृश्य प्रकाश पर भी…

यह युक्ति उत्तेजित उत्सर्जन से कार्य करती है, जिसमें किसी उत्तेजित परमाणु के पास से गुजरता फोटॉन उसे नीचे के स्तर पर गिराकर एक दूसरा फोटॉन उत्सर्जित कराता है, जो आवृत्ति, कला और दिशा में पहले के समान होता है, इसलिए एक फोटॉन से दो बनते हैं और प्रकाश प्रवर्धित…

मैमन ने 1960 में पहला कार्यशील लेज़र बनाया, जिसमें कृत्रिम रूबी की छड़, अर्थात एल्युमिनियम ऑक्साइड में क्रोमियम आयन, प्रयुक्त थी और जिसे फ्लैश लैंप से पंप किया जाता था; वह गहरे लाल प्रकाश की स्पंदें देता था।

कलासंबद्धता का अर्थ है कि पुंज की तरंगें एक स्थिर कला संबंध बनाए रखती हैं, अर्थात शृंग शृंग के साथ कदम मिलाकर चलता है; यह सीधे उत्तेजित उत्सर्जन का परिणाम है, क्योंकि प्रत्येक नया फोटॉन उसी कला में निकलता है जिसमें उसे उत्पन्न करने वाला फोटॉन था, और इसी से…

डच भौतिकविद कामरलिंग ओंस, जो हीलियम को द्रव बनाने में पहले ही सफल हो चुके थे, ने 1911 में उसी द्रव हीलियम से पारे को ठंडा किया और पाया कि लगभग 4.2 केल्विन से नीचे उसका विद्युत प्रतिरोध पूर्णतः लुप्त हो जाता है; यही अतिचालकता का पहला प्रेक्षण था।

जब कोई पदार्थ अतिचालक बनता है तो वह चुंबकीय क्षेत्र को अपने भीतर से बाहर धकेल देता है और पूर्ण प्रतिचुंबकीय जैसा व्यवहार करता है; यह प्रभाव माइसनर तथा ओक्सेनफेल्ड ने 1933 में बताया, और इसी कारण किसी ठंडे किए गए अतिचालक के ऊपर छोटा चुंबक तैरता रहता है, जैसा…

साधारण पदार्थ में अधिकांश परमाणु नीचे के ऊर्जा स्तर पर रहते हैं, इसलिए उससे गुजरता प्रकाश प्रवर्धित होने की तुलना में अधिक अवशोषित होता है।