NCERT Textbook - विकिरण तथा द्रव्य की द्वैत प्रकृति | सामान्य विज्ञानं (General Science) for UPSC CSE in Hindi PDF Download

 Page 1


388
HkkSfrdh
11.1  Hkwfedk
lu~ 1887 esa oS|qrpqacdh; fdj.kksa dh mRifÙk ,oa lalwpuk ij fo|qr pqacdRo osQ eSDlosy
lehdj.k rFkk gVZ~”k osQ iz;ksxksa us izdk'k dh rjaxh; izo`Qfr dks vHkwriwoZ :i ls LFkkfir fd;kA
mUuhloha 'krkCnh osQ vafre pj.k esa foltZu&ufydk esa xSlksa esa de nkc ij fo|qr&pkyu
(fo|qr&foltZu) ij izk;ksfxd vUos"k.kksa ls dbZ ,sfrgkfld [kkstsa gqb±A :aVxsu osQ }kjk 1895 esa
X-fdj.kksa dh [kkst rFkk ts- ts- VkWelu osQ }kjk 1897 esa dh xbZ bysDVªkWu dh [kkst
ijek.kq&lajpuk dks le>us esa ehy dk iRFkj FkhaA yxHkx 0.001 mm ikjs osQ LraHk osQ vR;ar
de nkc ij ;g ik;k x;k fd ,sls nks bysDVªksMksa osQ chp] ftuosQ }kjk foltZu&ufydk esa xSl
ij fo|qr {ks=k LFkkfir fd;k tkrk gS] ,d foltZu gksrk gSA oSQFkksM osQ lEeq[k dk¡p ij izfrnhIr
mRiUu gksrh gSA nhIr dk jax dk¡p dh izÑfr ij fuHkZj djrk gS] tSlsµlksMk&dk¡p osQ fy,
ihr&gjk jax dkA bl izfrnhfIr dk dkj.k ml fofdj.k dks ekuk x;k tks oSQFkksM ls vk jgk FkkA
;s oSQFkksM fdj.ksa 1870 esa fofy;e ozqQDl osQ }kjk [kksth xbZ Fkha] ftlus ckn esa 1879 esa ;g
lq>k;k fd ;s fdj.ksa rhozrk ls pyus okyh ½.k&vkos'kh d.kksa dh èkkjk ls cuh gSaA fczfV'k HkkSfrd
'kkL=kh ts-ts- VkWelu (1856 – 1940) us bl ifjdYiuk dh iqf"V dhA ts-ts- VkWelu us igyh
ckj foltZu&ufydk osQ vkj&ikj ijLij yacor fo|qr ,oa pqacdh; {ks=kksa dks LFkkfir dj
izk;ksfxd rkSj ij oSQFkksM&fdj.k d.kksa osQ osx rFkk vkisf{kd vkos'k ¹vFkkZr vkos'k vkSj æO;eku
dk vuqikr (e/m )º Kkr fd;kA ;g ik;k x;k fd ;s d.k izdk'k osQ osx (3 ×10
8 
m/s) osQ
vè;k; 11
fofdj.k rFkk nzO;
dh }Sr izo`Qfr
2020-21
Page 2


388
HkkSfrdh
11.1  Hkwfedk
lu~ 1887 esa oS|qrpqacdh; fdj.kksa dh mRifÙk ,oa lalwpuk ij fo|qr pqacdRo osQ eSDlosy
lehdj.k rFkk gVZ~”k osQ iz;ksxksa us izdk'k dh rjaxh; izo`Qfr dks vHkwriwoZ :i ls LFkkfir fd;kA
mUuhloha 'krkCnh osQ vafre pj.k esa foltZu&ufydk esa xSlksa esa de nkc ij fo|qr&pkyu
(fo|qr&foltZu) ij izk;ksfxd vUos"k.kksa ls dbZ ,sfrgkfld [kkstsa gqb±A :aVxsu osQ }kjk 1895 esa
X-fdj.kksa dh [kkst rFkk ts- ts- VkWelu osQ }kjk 1897 esa dh xbZ bysDVªkWu dh [kkst
ijek.kq&lajpuk dks le>us esa ehy dk iRFkj FkhaA yxHkx 0.001 mm ikjs osQ LraHk osQ vR;ar
de nkc ij ;g ik;k x;k fd ,sls nks bysDVªksMksa osQ chp] ftuosQ }kjk foltZu&ufydk esa xSl
ij fo|qr {ks=k LFkkfir fd;k tkrk gS] ,d foltZu gksrk gSA oSQFkksM osQ lEeq[k dk¡p ij izfrnhIr
mRiUu gksrh gSA nhIr dk jax dk¡p dh izÑfr ij fuHkZj djrk gS] tSlsµlksMk&dk¡p osQ fy,
ihr&gjk jax dkA bl izfrnhfIr dk dkj.k ml fofdj.k dks ekuk x;k tks oSQFkksM ls vk jgk FkkA
;s oSQFkksM fdj.ksa 1870 esa fofy;e ozqQDl osQ }kjk [kksth xbZ Fkha] ftlus ckn esa 1879 esa ;g
lq>k;k fd ;s fdj.ksa rhozrk ls pyus okyh ½.k&vkos'kh d.kksa dh èkkjk ls cuh gSaA fczfV'k HkkSfrd
'kkL=kh ts-ts- VkWelu (1856 – 1940) us bl ifjdYiuk dh iqf"V dhA ts-ts- VkWelu us igyh
ckj foltZu&ufydk osQ vkj&ikj ijLij yacor fo|qr ,oa pqacdh; {ks=kksa dks LFkkfir dj
izk;ksfxd rkSj ij oSQFkksM&fdj.k d.kksa osQ osx rFkk vkisf{kd vkos'k ¹vFkkZr vkos'k vkSj æO;eku
dk vuqikr (e/m )º Kkr fd;kA ;g ik;k x;k fd ;s d.k izdk'k osQ osx (3 ×10
8 
m/s) osQ
vè;k; 11
fofdj.k rFkk nzO;
dh }Sr izo`Qfr
2020-21
389
fofdj.k rFkk nzO; dh
}Sr izo`Qfr
yxHkx 0.1 ls ysdj 0.2 xqus osx ls pyrs gSaA orZeku esa e/m dk LohÑr eku 1.76 ×
10
11 
C/kg gSA ;g Hkh ik;k x;k fd e/m dk eku oSQFkksM (mRltZd) osQ inkFkZ vFkok èkkrq
;k foltZu&ufydk esa Hkjh xSl dh izÑfr ij fuHkZj ugha djrkA bl izs{k.k us oSQFkksM&fdj.k d.kksa
dh lk£odrk dks lq>k;kA
yxHkx mlh le;] 1887 esa] ;g ik;k x;k fd tc oqQN fuf'pr èkkrqvksa dks ijkcSaxuh
izdk'k }kjk fdjf.kr djrs gSa rks de osx okys ½.k&vkosf'kr d.k mRlftZr gksrs gSaA blh izdkj]
tc oqQN fuf'pr èkkrqvksa dks mPp rki rd xje fd;k tkrk gS rks ;s ½.k&vkosf'kr d.k
mRlftZr djrs gSaA bu d.kksa osQ fy, e/m dk eku mruk gh ik;k x;k ftruk fd oSQFkksM fdj.k
d.kksa dk FkkA bl izdkj bu izs{k.kksa us ;g LFkkfir dj fn;k fd ;s lHkh d.k] ;|fi fHkUu n'kkvksa
esa mRiUu gq, Fks] izÑfr esa leku FksA ts-ts- VkWelu us] 1897 esa] bu d.kksa dks bysDVªkWu uke
fn;k vkSj lq>k;k fd ;s æO; osQ ekSfyd lkoZf=kd vo;o gSaA xSlksa esa fo|qr osQ laogu ij muosQ
lS¼kafrd rFkk izk;ksfxd izs{k.kksa osQ }kjk bysDVªkWu dh bl ;qxkardkjh [kkst osQ fy, mUgsa 1906
esa ukscsy iqjLdkj iznku fd;k x;kA 1913 esa vesfjdh HkkSfrdfoKkuh vkj-,- fefydu (1868–
1953) us bysDVªkWu ij vkos'k osQ ifj'kq¼ ekiu osQ fy, rsy&cw¡n dk iFk izn'kZd iz;ksx fd;kA
mUgksaus ;g ik;k fd rsy&fcanqd ij vkos'k lnSo ,d ewy vkos'k] 1.602 × 10
–19
 C dk iw.kZ
xq.kkad gSA fefydu osQ iz;ksx us ;g izLFkkfir dj fn;k fd oS|qrvkos'k DokaVhÑr gSA vkos'k (e)
rFkk vkisf{kr vkos'k (e/m) osQ eku ls] bysDVªkWu dk æO;eku (m) Kkr fd;k tk ldkA
11.2  bysDVªkWu mRltZu
ge tkurs gSa fd èkkrqvksa esa eqDr bysDVªkWu (½.k vkosf'kr d.k) gksrs gSa tks mudh pkydrk
osQ fy, mÙkjnk;h gksrs gSaA rFkkfi] eqDr bysDVªkWu lkekU;r% èkkrq&i`"B ls ckgj ugha fudy ldrsA
;fn bysDVªkWu èkkrq ls ckgj vkrs gSa rks bldk i`"B èku vkos'k izkIr dj ysrk gS vkSj bysDVªkWuksa
dks okil èkkrq ij vkdf"kZr dj ysrk gSA bl izdkj eqDr bysDVªkWu èkkrq osQ Hkhrj vk;uksa osQ
vkd"kZ.k cyksa osQ }kjk jksddj j[ks x, gksrs gSaA ifj.kkeLo:i flI
+
kZQ os bysDVªkWu ftldh ÅtkZ
bl vkd"kZ.k dks vfHkHkwr dj losQ] /krq i`"B ls ckgj vk ikrs gSaA vr% bysDVªkWuksa dks èkkrq
i`"B ls ckgj fudkyus osQ fy, ,d fuf'pr U;wure ÅtkZ dh vko';drk gksrh gSA bl U;wure
ÅtkZ dks èkkrq dk dk;Z&iQyu dgrs gSaA bls lkèkkj.kr;k f
?
 osQ }kjk O;Dr djrs gSa vkSj eV
(bysDVªkWu oksYV) esa ekirs gSaA ,d bysDVªkWu oksYV fdlh bysDVªkWu dks 1 oksYV foHkokarj osQ
}kjk Rofjr djkus ij izkIr mQtkZ dk eku gSA vr% 1 eV = 1.602 × 10
–19
 J
lkèkkj.kr;k ÅtkZ dh bl bdkbZ dk iz;ksx ijek.kq rFkk ukfHkdh; HkkSfrdh esa fd;k tkrk gSA
dk;Z&iQyu (f
0
) èkkrq osQ xq.kksa vkSj blosQ i`"B dh izÑfr ij fuHkZj djrk gSA oqQN èkkrqvksa osQ
dk;Z&iQyu osQ eku lkj.kh 11.1 esa fn, x, gSaA ;s eku vuqekfur gSa D;ksafd buosQ eku i`"Bh;
vinzO;ksa ij cgqr vf/d fuHkZj djrs gSaA
lkj.kh 11.1 ls ;g è;ku fd;k tk ldrk gS fd IySfVue dk dk;Z&iQyu mPpre
(f
0 
= 5.65 eV) gS tcfd lhf”k;e dk U;wure (f
0
 = 2.14 eV) gSA
èkkrq osQ i`"B ls bysDVªkWu mRltZu osQ fy, eqDr bysDVªkWuksa dks U;wure vko';d ÅtkZ fuEu
fdlh Hkh ,d HkkSfrd fofèk osQ }kjk nh tk ldrh gS %
(i) rkik;fud mRltZu % mi;qDr rkiu osQ }kjk eqDr bysDVªkWuksa dks i;kZIr rkih; ÅtkZ nh tk
ldrh gS ftlls fd os èkkrq ls ckgj vk losaQA
2020-21
Page 3


388
HkkSfrdh
11.1  Hkwfedk
lu~ 1887 esa oS|qrpqacdh; fdj.kksa dh mRifÙk ,oa lalwpuk ij fo|qr pqacdRo osQ eSDlosy
lehdj.k rFkk gVZ~”k osQ iz;ksxksa us izdk'k dh rjaxh; izo`Qfr dks vHkwriwoZ :i ls LFkkfir fd;kA
mUuhloha 'krkCnh osQ vafre pj.k esa foltZu&ufydk esa xSlksa esa de nkc ij fo|qr&pkyu
(fo|qr&foltZu) ij izk;ksfxd vUos"k.kksa ls dbZ ,sfrgkfld [kkstsa gqb±A :aVxsu osQ }kjk 1895 esa
X-fdj.kksa dh [kkst rFkk ts- ts- VkWelu osQ }kjk 1897 esa dh xbZ bysDVªkWu dh [kkst
ijek.kq&lajpuk dks le>us esa ehy dk iRFkj FkhaA yxHkx 0.001 mm ikjs osQ LraHk osQ vR;ar
de nkc ij ;g ik;k x;k fd ,sls nks bysDVªksMksa osQ chp] ftuosQ }kjk foltZu&ufydk esa xSl
ij fo|qr {ks=k LFkkfir fd;k tkrk gS] ,d foltZu gksrk gSA oSQFkksM osQ lEeq[k dk¡p ij izfrnhIr
mRiUu gksrh gSA nhIr dk jax dk¡p dh izÑfr ij fuHkZj djrk gS] tSlsµlksMk&dk¡p osQ fy,
ihr&gjk jax dkA bl izfrnhfIr dk dkj.k ml fofdj.k dks ekuk x;k tks oSQFkksM ls vk jgk FkkA
;s oSQFkksM fdj.ksa 1870 esa fofy;e ozqQDl osQ }kjk [kksth xbZ Fkha] ftlus ckn esa 1879 esa ;g
lq>k;k fd ;s fdj.ksa rhozrk ls pyus okyh ½.k&vkos'kh d.kksa dh èkkjk ls cuh gSaA fczfV'k HkkSfrd
'kkL=kh ts-ts- VkWelu (1856 – 1940) us bl ifjdYiuk dh iqf"V dhA ts-ts- VkWelu us igyh
ckj foltZu&ufydk osQ vkj&ikj ijLij yacor fo|qr ,oa pqacdh; {ks=kksa dks LFkkfir dj
izk;ksfxd rkSj ij oSQFkksM&fdj.k d.kksa osQ osx rFkk vkisf{kd vkos'k ¹vFkkZr vkos'k vkSj æO;eku
dk vuqikr (e/m )º Kkr fd;kA ;g ik;k x;k fd ;s d.k izdk'k osQ osx (3 ×10
8 
m/s) osQ
vè;k; 11
fofdj.k rFkk nzO;
dh }Sr izo`Qfr
2020-21
389
fofdj.k rFkk nzO; dh
}Sr izo`Qfr
yxHkx 0.1 ls ysdj 0.2 xqus osx ls pyrs gSaA orZeku esa e/m dk LohÑr eku 1.76 ×
10
11 
C/kg gSA ;g Hkh ik;k x;k fd e/m dk eku oSQFkksM (mRltZd) osQ inkFkZ vFkok èkkrq
;k foltZu&ufydk esa Hkjh xSl dh izÑfr ij fuHkZj ugha djrkA bl izs{k.k us oSQFkksM&fdj.k d.kksa
dh lk£odrk dks lq>k;kA
yxHkx mlh le;] 1887 esa] ;g ik;k x;k fd tc oqQN fuf'pr èkkrqvksa dks ijkcSaxuh
izdk'k }kjk fdjf.kr djrs gSa rks de osx okys ½.k&vkosf'kr d.k mRlftZr gksrs gSaA blh izdkj]
tc oqQN fuf'pr èkkrqvksa dks mPp rki rd xje fd;k tkrk gS rks ;s ½.k&vkosf'kr d.k
mRlftZr djrs gSaA bu d.kksa osQ fy, e/m dk eku mruk gh ik;k x;k ftruk fd oSQFkksM fdj.k
d.kksa dk FkkA bl izdkj bu izs{k.kksa us ;g LFkkfir dj fn;k fd ;s lHkh d.k] ;|fi fHkUu n'kkvksa
esa mRiUu gq, Fks] izÑfr esa leku FksA ts-ts- VkWelu us] 1897 esa] bu d.kksa dks bysDVªkWu uke
fn;k vkSj lq>k;k fd ;s æO; osQ ekSfyd lkoZf=kd vo;o gSaA xSlksa esa fo|qr osQ laogu ij muosQ
lS¼kafrd rFkk izk;ksfxd izs{k.kksa osQ }kjk bysDVªkWu dh bl ;qxkardkjh [kkst osQ fy, mUgsa 1906
esa ukscsy iqjLdkj iznku fd;k x;kA 1913 esa vesfjdh HkkSfrdfoKkuh vkj-,- fefydu (1868–
1953) us bysDVªkWu ij vkos'k osQ ifj'kq¼ ekiu osQ fy, rsy&cw¡n dk iFk izn'kZd iz;ksx fd;kA
mUgksaus ;g ik;k fd rsy&fcanqd ij vkos'k lnSo ,d ewy vkos'k] 1.602 × 10
–19
 C dk iw.kZ
xq.kkad gSA fefydu osQ iz;ksx us ;g izLFkkfir dj fn;k fd oS|qrvkos'k DokaVhÑr gSA vkos'k (e)
rFkk vkisf{kr vkos'k (e/m) osQ eku ls] bysDVªkWu dk æO;eku (m) Kkr fd;k tk ldkA
11.2  bysDVªkWu mRltZu
ge tkurs gSa fd èkkrqvksa esa eqDr bysDVªkWu (½.k vkosf'kr d.k) gksrs gSa tks mudh pkydrk
osQ fy, mÙkjnk;h gksrs gSaA rFkkfi] eqDr bysDVªkWu lkekU;r% èkkrq&i`"B ls ckgj ugha fudy ldrsA
;fn bysDVªkWu èkkrq ls ckgj vkrs gSa rks bldk i`"B èku vkos'k izkIr dj ysrk gS vkSj bysDVªkWuksa
dks okil èkkrq ij vkdf"kZr dj ysrk gSA bl izdkj eqDr bysDVªkWu èkkrq osQ Hkhrj vk;uksa osQ
vkd"kZ.k cyksa osQ }kjk jksddj j[ks x, gksrs gSaA ifj.kkeLo:i flI
+
kZQ os bysDVªkWu ftldh ÅtkZ
bl vkd"kZ.k dks vfHkHkwr dj losQ] /krq i`"B ls ckgj vk ikrs gSaA vr% bysDVªkWuksa dks èkkrq
i`"B ls ckgj fudkyus osQ fy, ,d fuf'pr U;wure ÅtkZ dh vko';drk gksrh gSA bl U;wure
ÅtkZ dks èkkrq dk dk;Z&iQyu dgrs gSaA bls lkèkkj.kr;k f
?
 osQ }kjk O;Dr djrs gSa vkSj eV
(bysDVªkWu oksYV) esa ekirs gSaA ,d bysDVªkWu oksYV fdlh bysDVªkWu dks 1 oksYV foHkokarj osQ
}kjk Rofjr djkus ij izkIr mQtkZ dk eku gSA vr% 1 eV = 1.602 × 10
–19
 J
lkèkkj.kr;k ÅtkZ dh bl bdkbZ dk iz;ksx ijek.kq rFkk ukfHkdh; HkkSfrdh esa fd;k tkrk gSA
dk;Z&iQyu (f
0
) èkkrq osQ xq.kksa vkSj blosQ i`"B dh izÑfr ij fuHkZj djrk gSA oqQN èkkrqvksa osQ
dk;Z&iQyu osQ eku lkj.kh 11.1 esa fn, x, gSaA ;s eku vuqekfur gSa D;ksafd buosQ eku i`"Bh;
vinzO;ksa ij cgqr vf/d fuHkZj djrs gSaA
lkj.kh 11.1 ls ;g è;ku fd;k tk ldrk gS fd IySfVue dk dk;Z&iQyu mPpre
(f
0 
= 5.65 eV) gS tcfd lhf”k;e dk U;wure (f
0
 = 2.14 eV) gSA
èkkrq osQ i`"B ls bysDVªkWu mRltZu osQ fy, eqDr bysDVªkWuksa dks U;wure vko';d ÅtkZ fuEu
fdlh Hkh ,d HkkSfrd fofèk osQ }kjk nh tk ldrh gS %
(i) rkik;fud mRltZu % mi;qDr rkiu osQ }kjk eqDr bysDVªkWuksa dks i;kZIr rkih; ÅtkZ nh tk
ldrh gS ftlls fd os èkkrq ls ckgj vk losaQA
2020-21
390
HkkSfrdh
(ii) {ks=k mRltZu % fdlh èkkrq ij yxk;k x;k ,d izcy fo|qr {ks=k (10
8
 V m
–1
 dh dksfV
dk) bysDVªkWuksa dks èkkrq&i`"B osQ ckgj yk ldrk gS] tSlk fd fdlh LikoZQ Iyx esaA
(iii) izdk'k&fo|qr mRltZu % mi;qDr vko`fÙk dk izdk'k tc fdlh èkkrq&i`"B ij iM+rk gS rks
bysDVªkWuksa dk mRltZu gksrk gSA ;s izdk'ktfur bysDVªkWu izdkf'kd bysDVªkWu (photo-
electron) dgykrs gSaA
11.3  izdk'k&fo|qr izHkko
11.3.1  gV~Z”k osQ ijh{k.k
izdk'k&fo|qr mRltZu dh ifj?kVuk dh [kkst gsufjp gV~ZT+k (1857-1894) osQ }kjk 1887 esa
oS|qrpqacdh; rjaxksa osQ iz;ksxkas osQ le; dh xbZ FkhA LiqQ¯yx&foltZu (spark discharge) osQ
}kjk oS|qrpqacdh; rjaxksa dh mRifÙk osQ vius izk;ksfxd vUos"k.k esa gVZ~”k us ;g izsf{kr fd;k fd
oSQFkksM dks fdlh vkoZQ ySai ls ijkcSaxuh izdk'k osQ }kjk iznhIr djus ij èkkrq&bysDVªksMksa osQ ikj
mPp oksYVrk LiqQ¯yx vf/d gks tkrk gSA
/krq&i`"B ij pedus okyk izdk'k eqDr vkosf'kr d.kksa ftUgsa vc ge bysDVªkWu dgrs gSa]
dks Lora=k djus esa lgk;rk iznku djrk gSA tc /krq&i`"B ij izdk'k iM+rk gS rks i`"B osQ lehi
bysDVªkWu vkifrr fofdj.k ls inkFkZ osQ i`"B esa /ukRed vk;uksa osQ vkd"kZ.k dks ikj djus osQ
fy, ÅtkZ vo'kksf"kr dj ysrs gSaaA vkifrr izdk'k ls vko';d ÅtkZ izkIr djus osQ i'pkr]
bysDVªkWu /krq&i`"B ls ckgj ifjos'k esa vk tkrs gSaA
11.3.2  gkyokWDl rFkk yhukMZ osQ izs{k.k
foygsYe gkyokWDl rFkk fiQfyi yhukMZ us 1886-1902 osQ chp izdk'kfo|qr mRltZu dh
ifj?kVuk dk vUos"k.k fd;kA
nks bysDVªksMksa (/krq ifêðdkvksa) okyh fdlh fuokZfrr dk¡p dh uyh esa mRltZd ifêðdk ij
ijkcSaxuh fofdj.kksa dks vkifrr djus ij yhukMZ (1862-1947) us ik;k fd ifjiFk esa /kjk
izokg gksrk gS (fp=k 11.1)A tSls gh ijkcSaxuh fofdj.kksa dks jksdk x;k] oSls gh /kjk izokg Hkh
#d x;kA bu ijh{k.kksa ls Kkr gksrk gS fd tc ijkcSaxuh fofdj.k mRltZd ifêðdk C ij vkifrr
lkj.kh 11.1 oqQN /krqvksa osQ dk;Z&iQyu
/krq dk;Z&iQyu /krq dk;Z&iQyu
f f f f f
? ? ? ? ?
 (eV) f f f f f
? ? ? ? ?
 (eV)
Cs 2.14 Al 4.28
K 2.30 Hg 4.49
Na 2.75 Cu 4.65
Ca 3.20 Ag 4.70
Mo 4.17 Ni 5.15
Pb 4.25 Pt 5.65
2020-21
Page 4


388
HkkSfrdh
11.1  Hkwfedk
lu~ 1887 esa oS|qrpqacdh; fdj.kksa dh mRifÙk ,oa lalwpuk ij fo|qr pqacdRo osQ eSDlosy
lehdj.k rFkk gVZ~”k osQ iz;ksxksa us izdk'k dh rjaxh; izo`Qfr dks vHkwriwoZ :i ls LFkkfir fd;kA
mUuhloha 'krkCnh osQ vafre pj.k esa foltZu&ufydk esa xSlksa esa de nkc ij fo|qr&pkyu
(fo|qr&foltZu) ij izk;ksfxd vUos"k.kksa ls dbZ ,sfrgkfld [kkstsa gqb±A :aVxsu osQ }kjk 1895 esa
X-fdj.kksa dh [kkst rFkk ts- ts- VkWelu osQ }kjk 1897 esa dh xbZ bysDVªkWu dh [kkst
ijek.kq&lajpuk dks le>us esa ehy dk iRFkj FkhaA yxHkx 0.001 mm ikjs osQ LraHk osQ vR;ar
de nkc ij ;g ik;k x;k fd ,sls nks bysDVªksMksa osQ chp] ftuosQ }kjk foltZu&ufydk esa xSl
ij fo|qr {ks=k LFkkfir fd;k tkrk gS] ,d foltZu gksrk gSA oSQFkksM osQ lEeq[k dk¡p ij izfrnhIr
mRiUu gksrh gSA nhIr dk jax dk¡p dh izÑfr ij fuHkZj djrk gS] tSlsµlksMk&dk¡p osQ fy,
ihr&gjk jax dkA bl izfrnhfIr dk dkj.k ml fofdj.k dks ekuk x;k tks oSQFkksM ls vk jgk FkkA
;s oSQFkksM fdj.ksa 1870 esa fofy;e ozqQDl osQ }kjk [kksth xbZ Fkha] ftlus ckn esa 1879 esa ;g
lq>k;k fd ;s fdj.ksa rhozrk ls pyus okyh ½.k&vkos'kh d.kksa dh èkkjk ls cuh gSaA fczfV'k HkkSfrd
'kkL=kh ts-ts- VkWelu (1856 – 1940) us bl ifjdYiuk dh iqf"V dhA ts-ts- VkWelu us igyh
ckj foltZu&ufydk osQ vkj&ikj ijLij yacor fo|qr ,oa pqacdh; {ks=kksa dks LFkkfir dj
izk;ksfxd rkSj ij oSQFkksM&fdj.k d.kksa osQ osx rFkk vkisf{kd vkos'k ¹vFkkZr vkos'k vkSj æO;eku
dk vuqikr (e/m )º Kkr fd;kA ;g ik;k x;k fd ;s d.k izdk'k osQ osx (3 ×10
8 
m/s) osQ
vè;k; 11
fofdj.k rFkk nzO;
dh }Sr izo`Qfr
2020-21
389
fofdj.k rFkk nzO; dh
}Sr izo`Qfr
yxHkx 0.1 ls ysdj 0.2 xqus osx ls pyrs gSaA orZeku esa e/m dk LohÑr eku 1.76 ×
10
11 
C/kg gSA ;g Hkh ik;k x;k fd e/m dk eku oSQFkksM (mRltZd) osQ inkFkZ vFkok èkkrq
;k foltZu&ufydk esa Hkjh xSl dh izÑfr ij fuHkZj ugha djrkA bl izs{k.k us oSQFkksM&fdj.k d.kksa
dh lk£odrk dks lq>k;kA
yxHkx mlh le;] 1887 esa] ;g ik;k x;k fd tc oqQN fuf'pr èkkrqvksa dks ijkcSaxuh
izdk'k }kjk fdjf.kr djrs gSa rks de osx okys ½.k&vkosf'kr d.k mRlftZr gksrs gSaA blh izdkj]
tc oqQN fuf'pr èkkrqvksa dks mPp rki rd xje fd;k tkrk gS rks ;s ½.k&vkosf'kr d.k
mRlftZr djrs gSaA bu d.kksa osQ fy, e/m dk eku mruk gh ik;k x;k ftruk fd oSQFkksM fdj.k
d.kksa dk FkkA bl izdkj bu izs{k.kksa us ;g LFkkfir dj fn;k fd ;s lHkh d.k] ;|fi fHkUu n'kkvksa
esa mRiUu gq, Fks] izÑfr esa leku FksA ts-ts- VkWelu us] 1897 esa] bu d.kksa dks bysDVªkWu uke
fn;k vkSj lq>k;k fd ;s æO; osQ ekSfyd lkoZf=kd vo;o gSaA xSlksa esa fo|qr osQ laogu ij muosQ
lS¼kafrd rFkk izk;ksfxd izs{k.kksa osQ }kjk bysDVªkWu dh bl ;qxkardkjh [kkst osQ fy, mUgsa 1906
esa ukscsy iqjLdkj iznku fd;k x;kA 1913 esa vesfjdh HkkSfrdfoKkuh vkj-,- fefydu (1868–
1953) us bysDVªkWu ij vkos'k osQ ifj'kq¼ ekiu osQ fy, rsy&cw¡n dk iFk izn'kZd iz;ksx fd;kA
mUgksaus ;g ik;k fd rsy&fcanqd ij vkos'k lnSo ,d ewy vkos'k] 1.602 × 10
–19
 C dk iw.kZ
xq.kkad gSA fefydu osQ iz;ksx us ;g izLFkkfir dj fn;k fd oS|qrvkos'k DokaVhÑr gSA vkos'k (e)
rFkk vkisf{kr vkos'k (e/m) osQ eku ls] bysDVªkWu dk æO;eku (m) Kkr fd;k tk ldkA
11.2  bysDVªkWu mRltZu
ge tkurs gSa fd èkkrqvksa esa eqDr bysDVªkWu (½.k vkosf'kr d.k) gksrs gSa tks mudh pkydrk
osQ fy, mÙkjnk;h gksrs gSaA rFkkfi] eqDr bysDVªkWu lkekU;r% èkkrq&i`"B ls ckgj ugha fudy ldrsA
;fn bysDVªkWu èkkrq ls ckgj vkrs gSa rks bldk i`"B èku vkos'k izkIr dj ysrk gS vkSj bysDVªkWuksa
dks okil èkkrq ij vkdf"kZr dj ysrk gSA bl izdkj eqDr bysDVªkWu èkkrq osQ Hkhrj vk;uksa osQ
vkd"kZ.k cyksa osQ }kjk jksddj j[ks x, gksrs gSaA ifj.kkeLo:i flI
+
kZQ os bysDVªkWu ftldh ÅtkZ
bl vkd"kZ.k dks vfHkHkwr dj losQ] /krq i`"B ls ckgj vk ikrs gSaA vr% bysDVªkWuksa dks èkkrq
i`"B ls ckgj fudkyus osQ fy, ,d fuf'pr U;wure ÅtkZ dh vko';drk gksrh gSA bl U;wure
ÅtkZ dks èkkrq dk dk;Z&iQyu dgrs gSaA bls lkèkkj.kr;k f
?
 osQ }kjk O;Dr djrs gSa vkSj eV
(bysDVªkWu oksYV) esa ekirs gSaA ,d bysDVªkWu oksYV fdlh bysDVªkWu dks 1 oksYV foHkokarj osQ
}kjk Rofjr djkus ij izkIr mQtkZ dk eku gSA vr% 1 eV = 1.602 × 10
–19
 J
lkèkkj.kr;k ÅtkZ dh bl bdkbZ dk iz;ksx ijek.kq rFkk ukfHkdh; HkkSfrdh esa fd;k tkrk gSA
dk;Z&iQyu (f
0
) èkkrq osQ xq.kksa vkSj blosQ i`"B dh izÑfr ij fuHkZj djrk gSA oqQN èkkrqvksa osQ
dk;Z&iQyu osQ eku lkj.kh 11.1 esa fn, x, gSaA ;s eku vuqekfur gSa D;ksafd buosQ eku i`"Bh;
vinzO;ksa ij cgqr vf/d fuHkZj djrs gSaA
lkj.kh 11.1 ls ;g è;ku fd;k tk ldrk gS fd IySfVue dk dk;Z&iQyu mPpre
(f
0 
= 5.65 eV) gS tcfd lhf”k;e dk U;wure (f
0
 = 2.14 eV) gSA
èkkrq osQ i`"B ls bysDVªkWu mRltZu osQ fy, eqDr bysDVªkWuksa dks U;wure vko';d ÅtkZ fuEu
fdlh Hkh ,d HkkSfrd fofèk osQ }kjk nh tk ldrh gS %
(i) rkik;fud mRltZu % mi;qDr rkiu osQ }kjk eqDr bysDVªkWuksa dks i;kZIr rkih; ÅtkZ nh tk
ldrh gS ftlls fd os èkkrq ls ckgj vk losaQA
2020-21
390
HkkSfrdh
(ii) {ks=k mRltZu % fdlh èkkrq ij yxk;k x;k ,d izcy fo|qr {ks=k (10
8
 V m
–1
 dh dksfV
dk) bysDVªkWuksa dks èkkrq&i`"B osQ ckgj yk ldrk gS] tSlk fd fdlh LikoZQ Iyx esaA
(iii) izdk'k&fo|qr mRltZu % mi;qDr vko`fÙk dk izdk'k tc fdlh èkkrq&i`"B ij iM+rk gS rks
bysDVªkWuksa dk mRltZu gksrk gSA ;s izdk'ktfur bysDVªkWu izdkf'kd bysDVªkWu (photo-
electron) dgykrs gSaA
11.3  izdk'k&fo|qr izHkko
11.3.1  gV~Z”k osQ ijh{k.k
izdk'k&fo|qr mRltZu dh ifj?kVuk dh [kkst gsufjp gV~ZT+k (1857-1894) osQ }kjk 1887 esa
oS|qrpqacdh; rjaxksa osQ iz;ksxkas osQ le; dh xbZ FkhA LiqQ¯yx&foltZu (spark discharge) osQ
}kjk oS|qrpqacdh; rjaxksa dh mRifÙk osQ vius izk;ksfxd vUos"k.k esa gVZ~”k us ;g izsf{kr fd;k fd
oSQFkksM dks fdlh vkoZQ ySai ls ijkcSaxuh izdk'k osQ }kjk iznhIr djus ij èkkrq&bysDVªksMksa osQ ikj
mPp oksYVrk LiqQ¯yx vf/d gks tkrk gSA
/krq&i`"B ij pedus okyk izdk'k eqDr vkosf'kr d.kksa ftUgsa vc ge bysDVªkWu dgrs gSa]
dks Lora=k djus esa lgk;rk iznku djrk gSA tc /krq&i`"B ij izdk'k iM+rk gS rks i`"B osQ lehi
bysDVªkWu vkifrr fofdj.k ls inkFkZ osQ i`"B esa /ukRed vk;uksa osQ vkd"kZ.k dks ikj djus osQ
fy, ÅtkZ vo'kksf"kr dj ysrs gSaaA vkifrr izdk'k ls vko';d ÅtkZ izkIr djus osQ i'pkr]
bysDVªkWu /krq&i`"B ls ckgj ifjos'k esa vk tkrs gSaA
11.3.2  gkyokWDl rFkk yhukMZ osQ izs{k.k
foygsYe gkyokWDl rFkk fiQfyi yhukMZ us 1886-1902 osQ chp izdk'kfo|qr mRltZu dh
ifj?kVuk dk vUos"k.k fd;kA
nks bysDVªksMksa (/krq ifêðdkvksa) okyh fdlh fuokZfrr dk¡p dh uyh esa mRltZd ifêðdk ij
ijkcSaxuh fofdj.kksa dks vkifrr djus ij yhukMZ (1862-1947) us ik;k fd ifjiFk esa /kjk
izokg gksrk gS (fp=k 11.1)A tSls gh ijkcSaxuh fofdj.kksa dks jksdk x;k] oSls gh /kjk izokg Hkh
#d x;kA bu ijh{k.kksa ls Kkr gksrk gS fd tc ijkcSaxuh fofdj.k mRltZd ifêðdk C ij vkifrr
lkj.kh 11.1 oqQN /krqvksa osQ dk;Z&iQyu
/krq dk;Z&iQyu /krq dk;Z&iQyu
f f f f f
? ? ? ? ?
 (eV) f f f f f
? ? ? ? ?
 (eV)
Cs 2.14 Al 4.28
K 2.30 Hg 4.49
Na 2.75 Cu 4.65
Ca 3.20 Ag 4.70
Mo 4.17 Ni 5.15
Pb 4.25 Pt 5.65
2020-21
391
fofdj.k rFkk nzO; dh
}Sr izo`Qfr
gksrs gSa] bysDVªkWu ifêðdk ls ckgj vk tkrs gSa rFkk fo|qr {ks=k }kjk /ukRed laxzkgd ifêðdk  A
dh vksj vkd£"kr gks tkrs gSaA fuokZfrr dk¡p dh uyh esa bysDVªkWuksa osQ izokg osQ dkj.k /kjkizokg
gksrh gSA bl izdkj ls] mRltZd osQ i`"B ij izdk'k iM+us osQ dkj.k cká ifjiFk esa èkkjkizokg
gksrh gSA gkyokWDl rFkk yhukMZ us laxzkgd ifêðdk osQ foHko] vkifrr izdk'k dh vko`fÙk rFkk
rhozrk osQ lkFk izdk'k /kjk esa ifjorZu dk vè;;u fd;kA
gkyokWDl us 1888 esa bl vè;;u dks vkxs c<+k;k vkSj ,d ½.kkosf'kr ¯td ifêðdk dks
,d fo|qrn'khZ ls tksM+ fn;kA mlus iszf{kr fd;k fd tc ifêðdk dks ijkcSaxuh izdk'k ls fdjf.kr
fd;k x;k rks blus viuk vkos'k [kks fn;kA blosQ vfrfjDr tc ,d vukosf'kr ¯td ifêðdk
dks ijkcSaxuh izdk'k ls fdjf.kr fd;k x;k rks ;g /ukosf'kr gks xbZA ¯td ifêðdk dks ijkcSaxuh
izdk'k ls iqu% fdjf.kr djus ij] bl ifêðdk ij /uvkos'k vkSj vf/d gks x;kA bu izs{k.kksa ls
mlus ;g fu"d"kZ fudkyk fd ijkcSaxuh izdk'k osQ izHkko ls ¯td ifêðdk ls ½.kkosf'kr d.k
mRl£tr gksrs gSaA
1897 esa bysDVªkWu dh [kkst osQ i'pkr ;g fuf'pr gks x;k fd mRltZd ifêðdk ls
bysDVªkWuksa osQ mRltZu dk dkjd vkifrr izdk'k gSA ½.k vkos'k osQ dkj.k mRl£tr bysDVªkWu
fo|qr {ks=k }kjk laxzkgd ifêðdk dh vksj /osQys tkrs gSaA gkyokWDl rFkk yhukMZ us ;g Hkh izsf{kr
fd;k fd tc mRltZd ifêðdk ij ,d fu;r U;wure eku ls de vko`fÙk dk ijkcSaxuh izdk'k
iM+rk gS rks dksbZ Hkh bysDVªkWu mRl£tr ugha gksrkA bl fu;r U;wure vko`fÙk dks nsgyh vko`fÙk
(threshold frequency) dgrs gSa rFkk bldk eku mRltZd ifêðdk osQ inkFkZ dh izo`Qfr ij
fuHkZj djrk gSA
;g ik;k x;k fd ¯td] oSQMfe;e] eSXuhf'k;e tSlh oqQN /krqvksa esas ;g izHkko osQoy de
rjaxnS?;Z dh ijkcSaxuh rjaxksa osQ fy, gksrk gSA rFkkfi yhfFk;e] lksfM;e] iksVsf'k;e] lhft;e rFkk
:chfM;e tSlh {kkj /krq,¡ n`'; izdk'k osQ }kjk Hkh ;g izHkko n'kkZrh gaSA tc bu izdk'k&laosnh
inkFkks± dks izdk'k ls iznhIr fd;k tkrk gS rks ;s bysDVªkWu mRlftZr djrs gSaA bysDVªkWu dh [kkst
osQ i'pkr~ bu bysDVªkWuksa dks izdkf'kd bysDVªkWu uke fn;k x;kA ;g ifj?kVuk izdk'k&fo|qr izHkko
dgykrh gSA
11.4 izdk'k&fo|qr izHkko dk izk;ksfxd vè;;u
fp=k 11.1 esa izdk'k&fo|qr izHkko osQ izk;ksfxd vè;;u osQ fy, mi;ksx esa ykbZ xbZ O;oLFkk dks
n'kkZ;k x;k gSA blesa ,d fuokZfrr dk¡p@DokVZ”k dh uyh gS ftlesa ,d izdk'k&laosnh ifêðdk C
vkSj nwljh èkkrq ifêðdk A gSA Ïksr S ls izdk'k] xok{k (window) W ls ikj gksrk gS vkSj iryh
izdk'k&laosnh ifêðdk (mRltZd) C ij iM+rk gSA ikjn'khZ DokVZ~”k xok{k (dk¡p&uyh ij eqfnzr)
ls ijkcSaxuh fofdj.k ikj gks tkrk gS vkSj izdk'k&laosnh ifêðdk C dks fdjf.kr djrk gSA ifêðdk
C ls bysDVªkWu mRl£tr gksrs gSa tks ifêðdk A (laxzkgd) ij cSVjh }kjk mRiUu fo|qr {ks=k }kjk
,d=k dj fy, tkrs gSaA C rFkk A ifêðdkvksa osQ chp foHkokarj dks cSVjh }kjk cuk, j[kk tkrk gS
rFkk bls ifjofrZr fd;k tk ldrk gSA IysV C rFkk A osQ /zqo fn'kk fno~QifjorZd (Commutator)
osQ }kjk cnys tk ldrs gSaA bl izdkj mRltZd ifêðdk C dh rqyuk esa ifêðdk A dks bPNkuqlkj
èku vFkok ½.k foHko ij j[kk tk ldrk gSA tc laxzkgd ifêðdk A, mRltZd ifêðdk C dh
rqyuk esa /ukRed gksxh rc bysDVªkWu bldh vksj vkd£"kr gksaxsA bysDVªkWuksa osQ mRltZu osQ dkj.k
fo|qr ifjiFk esa ,d izokg mRiUu gksrk gS ftlls ifjiFk esa ,d fo|qr èkkjk LFkkfir gks tkrh gSA
izdk'k&fo|qr izHkko dk vuqdj.k
http://www.kcvs.ca/site/projects/physics.html
HkkSfrdh
2020-21
Page 5


388
HkkSfrdh
11.1  Hkwfedk
lu~ 1887 esa oS|qrpqacdh; fdj.kksa dh mRifÙk ,oa lalwpuk ij fo|qr pqacdRo osQ eSDlosy
lehdj.k rFkk gVZ~”k osQ iz;ksxksa us izdk'k dh rjaxh; izo`Qfr dks vHkwriwoZ :i ls LFkkfir fd;kA
mUuhloha 'krkCnh osQ vafre pj.k esa foltZu&ufydk esa xSlksa esa de nkc ij fo|qr&pkyu
(fo|qr&foltZu) ij izk;ksfxd vUos"k.kksa ls dbZ ,sfrgkfld [kkstsa gqb±A :aVxsu osQ }kjk 1895 esa
X-fdj.kksa dh [kkst rFkk ts- ts- VkWelu osQ }kjk 1897 esa dh xbZ bysDVªkWu dh [kkst
ijek.kq&lajpuk dks le>us esa ehy dk iRFkj FkhaA yxHkx 0.001 mm ikjs osQ LraHk osQ vR;ar
de nkc ij ;g ik;k x;k fd ,sls nks bysDVªksMksa osQ chp] ftuosQ }kjk foltZu&ufydk esa xSl
ij fo|qr {ks=k LFkkfir fd;k tkrk gS] ,d foltZu gksrk gSA oSQFkksM osQ lEeq[k dk¡p ij izfrnhIr
mRiUu gksrh gSA nhIr dk jax dk¡p dh izÑfr ij fuHkZj djrk gS] tSlsµlksMk&dk¡p osQ fy,
ihr&gjk jax dkA bl izfrnhfIr dk dkj.k ml fofdj.k dks ekuk x;k tks oSQFkksM ls vk jgk FkkA
;s oSQFkksM fdj.ksa 1870 esa fofy;e ozqQDl osQ }kjk [kksth xbZ Fkha] ftlus ckn esa 1879 esa ;g
lq>k;k fd ;s fdj.ksa rhozrk ls pyus okyh ½.k&vkos'kh d.kksa dh èkkjk ls cuh gSaA fczfV'k HkkSfrd
'kkL=kh ts-ts- VkWelu (1856 – 1940) us bl ifjdYiuk dh iqf"V dhA ts-ts- VkWelu us igyh
ckj foltZu&ufydk osQ vkj&ikj ijLij yacor fo|qr ,oa pqacdh; {ks=kksa dks LFkkfir dj
izk;ksfxd rkSj ij oSQFkksM&fdj.k d.kksa osQ osx rFkk vkisf{kd vkos'k ¹vFkkZr vkos'k vkSj æO;eku
dk vuqikr (e/m )º Kkr fd;kA ;g ik;k x;k fd ;s d.k izdk'k osQ osx (3 ×10
8 
m/s) osQ
vè;k; 11
fofdj.k rFkk nzO;
dh }Sr izo`Qfr
2020-21
389
fofdj.k rFkk nzO; dh
}Sr izo`Qfr
yxHkx 0.1 ls ysdj 0.2 xqus osx ls pyrs gSaA orZeku esa e/m dk LohÑr eku 1.76 ×
10
11 
C/kg gSA ;g Hkh ik;k x;k fd e/m dk eku oSQFkksM (mRltZd) osQ inkFkZ vFkok èkkrq
;k foltZu&ufydk esa Hkjh xSl dh izÑfr ij fuHkZj ugha djrkA bl izs{k.k us oSQFkksM&fdj.k d.kksa
dh lk£odrk dks lq>k;kA
yxHkx mlh le;] 1887 esa] ;g ik;k x;k fd tc oqQN fuf'pr èkkrqvksa dks ijkcSaxuh
izdk'k }kjk fdjf.kr djrs gSa rks de osx okys ½.k&vkosf'kr d.k mRlftZr gksrs gSaA blh izdkj]
tc oqQN fuf'pr èkkrqvksa dks mPp rki rd xje fd;k tkrk gS rks ;s ½.k&vkosf'kr d.k
mRlftZr djrs gSaA bu d.kksa osQ fy, e/m dk eku mruk gh ik;k x;k ftruk fd oSQFkksM fdj.k
d.kksa dk FkkA bl izdkj bu izs{k.kksa us ;g LFkkfir dj fn;k fd ;s lHkh d.k] ;|fi fHkUu n'kkvksa
esa mRiUu gq, Fks] izÑfr esa leku FksA ts-ts- VkWelu us] 1897 esa] bu d.kksa dks bysDVªkWu uke
fn;k vkSj lq>k;k fd ;s æO; osQ ekSfyd lkoZf=kd vo;o gSaA xSlksa esa fo|qr osQ laogu ij muosQ
lS¼kafrd rFkk izk;ksfxd izs{k.kksa osQ }kjk bysDVªkWu dh bl ;qxkardkjh [kkst osQ fy, mUgsa 1906
esa ukscsy iqjLdkj iznku fd;k x;kA 1913 esa vesfjdh HkkSfrdfoKkuh vkj-,- fefydu (1868–
1953) us bysDVªkWu ij vkos'k osQ ifj'kq¼ ekiu osQ fy, rsy&cw¡n dk iFk izn'kZd iz;ksx fd;kA
mUgksaus ;g ik;k fd rsy&fcanqd ij vkos'k lnSo ,d ewy vkos'k] 1.602 × 10
–19
 C dk iw.kZ
xq.kkad gSA fefydu osQ iz;ksx us ;g izLFkkfir dj fn;k fd oS|qrvkos'k DokaVhÑr gSA vkos'k (e)
rFkk vkisf{kr vkos'k (e/m) osQ eku ls] bysDVªkWu dk æO;eku (m) Kkr fd;k tk ldkA
11.2  bysDVªkWu mRltZu
ge tkurs gSa fd èkkrqvksa esa eqDr bysDVªkWu (½.k vkosf'kr d.k) gksrs gSa tks mudh pkydrk
osQ fy, mÙkjnk;h gksrs gSaA rFkkfi] eqDr bysDVªkWu lkekU;r% èkkrq&i`"B ls ckgj ugha fudy ldrsA
;fn bysDVªkWu èkkrq ls ckgj vkrs gSa rks bldk i`"B èku vkos'k izkIr dj ysrk gS vkSj bysDVªkWuksa
dks okil èkkrq ij vkdf"kZr dj ysrk gSA bl izdkj eqDr bysDVªkWu èkkrq osQ Hkhrj vk;uksa osQ
vkd"kZ.k cyksa osQ }kjk jksddj j[ks x, gksrs gSaA ifj.kkeLo:i flI
+
kZQ os bysDVªkWu ftldh ÅtkZ
bl vkd"kZ.k dks vfHkHkwr dj losQ] /krq i`"B ls ckgj vk ikrs gSaA vr% bysDVªkWuksa dks èkkrq
i`"B ls ckgj fudkyus osQ fy, ,d fuf'pr U;wure ÅtkZ dh vko';drk gksrh gSA bl U;wure
ÅtkZ dks èkkrq dk dk;Z&iQyu dgrs gSaA bls lkèkkj.kr;k f
?
 osQ }kjk O;Dr djrs gSa vkSj eV
(bysDVªkWu oksYV) esa ekirs gSaA ,d bysDVªkWu oksYV fdlh bysDVªkWu dks 1 oksYV foHkokarj osQ
}kjk Rofjr djkus ij izkIr mQtkZ dk eku gSA vr% 1 eV = 1.602 × 10
–19
 J
lkèkkj.kr;k ÅtkZ dh bl bdkbZ dk iz;ksx ijek.kq rFkk ukfHkdh; HkkSfrdh esa fd;k tkrk gSA
dk;Z&iQyu (f
0
) èkkrq osQ xq.kksa vkSj blosQ i`"B dh izÑfr ij fuHkZj djrk gSA oqQN èkkrqvksa osQ
dk;Z&iQyu osQ eku lkj.kh 11.1 esa fn, x, gSaA ;s eku vuqekfur gSa D;ksafd buosQ eku i`"Bh;
vinzO;ksa ij cgqr vf/d fuHkZj djrs gSaA
lkj.kh 11.1 ls ;g è;ku fd;k tk ldrk gS fd IySfVue dk dk;Z&iQyu mPpre
(f
0 
= 5.65 eV) gS tcfd lhf”k;e dk U;wure (f
0
 = 2.14 eV) gSA
èkkrq osQ i`"B ls bysDVªkWu mRltZu osQ fy, eqDr bysDVªkWuksa dks U;wure vko';d ÅtkZ fuEu
fdlh Hkh ,d HkkSfrd fofèk osQ }kjk nh tk ldrh gS %
(i) rkik;fud mRltZu % mi;qDr rkiu osQ }kjk eqDr bysDVªkWuksa dks i;kZIr rkih; ÅtkZ nh tk
ldrh gS ftlls fd os èkkrq ls ckgj vk losaQA
2020-21
390
HkkSfrdh
(ii) {ks=k mRltZu % fdlh èkkrq ij yxk;k x;k ,d izcy fo|qr {ks=k (10
8
 V m
–1
 dh dksfV
dk) bysDVªkWuksa dks èkkrq&i`"B osQ ckgj yk ldrk gS] tSlk fd fdlh LikoZQ Iyx esaA
(iii) izdk'k&fo|qr mRltZu % mi;qDr vko`fÙk dk izdk'k tc fdlh èkkrq&i`"B ij iM+rk gS rks
bysDVªkWuksa dk mRltZu gksrk gSA ;s izdk'ktfur bysDVªkWu izdkf'kd bysDVªkWu (photo-
electron) dgykrs gSaA
11.3  izdk'k&fo|qr izHkko
11.3.1  gV~Z”k osQ ijh{k.k
izdk'k&fo|qr mRltZu dh ifj?kVuk dh [kkst gsufjp gV~ZT+k (1857-1894) osQ }kjk 1887 esa
oS|qrpqacdh; rjaxksa osQ iz;ksxkas osQ le; dh xbZ FkhA LiqQ¯yx&foltZu (spark discharge) osQ
}kjk oS|qrpqacdh; rjaxksa dh mRifÙk osQ vius izk;ksfxd vUos"k.k esa gVZ~”k us ;g izsf{kr fd;k fd
oSQFkksM dks fdlh vkoZQ ySai ls ijkcSaxuh izdk'k osQ }kjk iznhIr djus ij èkkrq&bysDVªksMksa osQ ikj
mPp oksYVrk LiqQ¯yx vf/d gks tkrk gSA
/krq&i`"B ij pedus okyk izdk'k eqDr vkosf'kr d.kksa ftUgsa vc ge bysDVªkWu dgrs gSa]
dks Lora=k djus esa lgk;rk iznku djrk gSA tc /krq&i`"B ij izdk'k iM+rk gS rks i`"B osQ lehi
bysDVªkWu vkifrr fofdj.k ls inkFkZ osQ i`"B esa /ukRed vk;uksa osQ vkd"kZ.k dks ikj djus osQ
fy, ÅtkZ vo'kksf"kr dj ysrs gSaaA vkifrr izdk'k ls vko';d ÅtkZ izkIr djus osQ i'pkr]
bysDVªkWu /krq&i`"B ls ckgj ifjos'k esa vk tkrs gSaA
11.3.2  gkyokWDl rFkk yhukMZ osQ izs{k.k
foygsYe gkyokWDl rFkk fiQfyi yhukMZ us 1886-1902 osQ chp izdk'kfo|qr mRltZu dh
ifj?kVuk dk vUos"k.k fd;kA
nks bysDVªksMksa (/krq ifêðdkvksa) okyh fdlh fuokZfrr dk¡p dh uyh esa mRltZd ifêðdk ij
ijkcSaxuh fofdj.kksa dks vkifrr djus ij yhukMZ (1862-1947) us ik;k fd ifjiFk esa /kjk
izokg gksrk gS (fp=k 11.1)A tSls gh ijkcSaxuh fofdj.kksa dks jksdk x;k] oSls gh /kjk izokg Hkh
#d x;kA bu ijh{k.kksa ls Kkr gksrk gS fd tc ijkcSaxuh fofdj.k mRltZd ifêðdk C ij vkifrr
lkj.kh 11.1 oqQN /krqvksa osQ dk;Z&iQyu
/krq dk;Z&iQyu /krq dk;Z&iQyu
f f f f f
? ? ? ? ?
 (eV) f f f f f
? ? ? ? ?
 (eV)
Cs 2.14 Al 4.28
K 2.30 Hg 4.49
Na 2.75 Cu 4.65
Ca 3.20 Ag 4.70
Mo 4.17 Ni 5.15
Pb 4.25 Pt 5.65
2020-21
391
fofdj.k rFkk nzO; dh
}Sr izo`Qfr
gksrs gSa] bysDVªkWu ifêðdk ls ckgj vk tkrs gSa rFkk fo|qr {ks=k }kjk /ukRed laxzkgd ifêðdk  A
dh vksj vkd£"kr gks tkrs gSaA fuokZfrr dk¡p dh uyh esa bysDVªkWuksa osQ izokg osQ dkj.k /kjkizokg
gksrh gSA bl izdkj ls] mRltZd osQ i`"B ij izdk'k iM+us osQ dkj.k cká ifjiFk esa èkkjkizokg
gksrh gSA gkyokWDl rFkk yhukMZ us laxzkgd ifêðdk osQ foHko] vkifrr izdk'k dh vko`fÙk rFkk
rhozrk osQ lkFk izdk'k /kjk esa ifjorZu dk vè;;u fd;kA
gkyokWDl us 1888 esa bl vè;;u dks vkxs c<+k;k vkSj ,d ½.kkosf'kr ¯td ifêðdk dks
,d fo|qrn'khZ ls tksM+ fn;kA mlus iszf{kr fd;k fd tc ifêðdk dks ijkcSaxuh izdk'k ls fdjf.kr
fd;k x;k rks blus viuk vkos'k [kks fn;kA blosQ vfrfjDr tc ,d vukosf'kr ¯td ifêðdk
dks ijkcSaxuh izdk'k ls fdjf.kr fd;k x;k rks ;g /ukosf'kr gks xbZA ¯td ifêðdk dks ijkcSaxuh
izdk'k ls iqu% fdjf.kr djus ij] bl ifêðdk ij /uvkos'k vkSj vf/d gks x;kA bu izs{k.kksa ls
mlus ;g fu"d"kZ fudkyk fd ijkcSaxuh izdk'k osQ izHkko ls ¯td ifêðdk ls ½.kkosf'kr d.k
mRl£tr gksrs gSaA
1897 esa bysDVªkWu dh [kkst osQ i'pkr ;g fuf'pr gks x;k fd mRltZd ifêðdk ls
bysDVªkWuksa osQ mRltZu dk dkjd vkifrr izdk'k gSA ½.k vkos'k osQ dkj.k mRl£tr bysDVªkWu
fo|qr {ks=k }kjk laxzkgd ifêðdk dh vksj /osQys tkrs gSaA gkyokWDl rFkk yhukMZ us ;g Hkh izsf{kr
fd;k fd tc mRltZd ifêðdk ij ,d fu;r U;wure eku ls de vko`fÙk dk ijkcSaxuh izdk'k
iM+rk gS rks dksbZ Hkh bysDVªkWu mRl£tr ugha gksrkA bl fu;r U;wure vko`fÙk dks nsgyh vko`fÙk
(threshold frequency) dgrs gSa rFkk bldk eku mRltZd ifêðdk osQ inkFkZ dh izo`Qfr ij
fuHkZj djrk gSA
;g ik;k x;k fd ¯td] oSQMfe;e] eSXuhf'k;e tSlh oqQN /krqvksa esas ;g izHkko osQoy de
rjaxnS?;Z dh ijkcSaxuh rjaxksa osQ fy, gksrk gSA rFkkfi yhfFk;e] lksfM;e] iksVsf'k;e] lhft;e rFkk
:chfM;e tSlh {kkj /krq,¡ n`'; izdk'k osQ }kjk Hkh ;g izHkko n'kkZrh gaSA tc bu izdk'k&laosnh
inkFkks± dks izdk'k ls iznhIr fd;k tkrk gS rks ;s bysDVªkWu mRlftZr djrs gSaA bysDVªkWu dh [kkst
osQ i'pkr~ bu bysDVªkWuksa dks izdkf'kd bysDVªkWu uke fn;k x;kA ;g ifj?kVuk izdk'k&fo|qr izHkko
dgykrh gSA
11.4 izdk'k&fo|qr izHkko dk izk;ksfxd vè;;u
fp=k 11.1 esa izdk'k&fo|qr izHkko osQ izk;ksfxd vè;;u osQ fy, mi;ksx esa ykbZ xbZ O;oLFkk dks
n'kkZ;k x;k gSA blesa ,d fuokZfrr dk¡p@DokVZ”k dh uyh gS ftlesa ,d izdk'k&laosnh ifêðdk C
vkSj nwljh èkkrq ifêðdk A gSA Ïksr S ls izdk'k] xok{k (window) W ls ikj gksrk gS vkSj iryh
izdk'k&laosnh ifêðdk (mRltZd) C ij iM+rk gSA ikjn'khZ DokVZ~”k xok{k (dk¡p&uyh ij eqfnzr)
ls ijkcSaxuh fofdj.k ikj gks tkrk gS vkSj izdk'k&laosnh ifêðdk C dks fdjf.kr djrk gSA ifêðdk
C ls bysDVªkWu mRl£tr gksrs gSa tks ifêðdk A (laxzkgd) ij cSVjh }kjk mRiUu fo|qr {ks=k }kjk
,d=k dj fy, tkrs gSaA C rFkk A ifêðdkvksa osQ chp foHkokarj dks cSVjh }kjk cuk, j[kk tkrk gS
rFkk bls ifjofrZr fd;k tk ldrk gSA IysV C rFkk A osQ /zqo fn'kk fno~QifjorZd (Commutator)
osQ }kjk cnys tk ldrs gSaA bl izdkj mRltZd ifêðdk C dh rqyuk esa ifêðdk A dks bPNkuqlkj
èku vFkok ½.k foHko ij j[kk tk ldrk gSA tc laxzkgd ifêðdk A, mRltZd ifêðdk C dh
rqyuk esa /ukRed gksxh rc bysDVªkWu bldh vksj vkd£"kr gksaxsA bysDVªkWuksa osQ mRltZu osQ dkj.k
fo|qr ifjiFk esa ,d izokg mRiUu gksrk gS ftlls ifjiFk esa ,d fo|qr èkkjk LFkkfir gks tkrh gSA
izdk'k&fo|qr izHkko dk vuqdj.k
http://www.kcvs.ca/site/projects/physics.html
HkkSfrdh
2020-21
392
HkkSfrdh
bysDVªksMksa osQ chp osQ foHkokarj dks ,d oksYVehVj osQ }kjk vkSj
ifj.kkeLo:i ifjiFk esa izokfgr gksus okyh izdkf'kd èkkjk dks ekbØks,sehVj
osQ }kjk ekirs gSaA izdkf'kd fo|qr èkkjk dks laxzkgd ifêðdk A dk
foHko mRltZd ifêðdk C osQ lkis{k ifjo£rr djosQ c<+k;k vFkok
?kVk;k tk ldrk gSA vkifrr izdk'k dh rhozrk rFkk vko`fÙk dks Hkh
ifjofrZr fd;k tk ldrk gS tSls fd mRltZd C vkSj laxzkgd A osQ
chp foHkokarj V dks ifjofrZr fd;k tkrk gSA
ge fp=k 11.1 dh izk;ksfxd O;oLFkk dk mi;ksx izdkf'kd èkkjk
osQ (a) fofdj.k dh rhozrk] (b) vkifrr fofdj.k dh vko`fÙk] (c)
if^dkvksa A rFkk C osQ chp osQ foHkokarj] rFkk (d) if^dk C osQ
inkFkZ dh izÑfr osQ lkFk ifjorZu osQ vè;;u osQ fy, dj ldrs gSaA
mRltZd C ij iM+us okys izdk'k osQ ekxZ esa mi;qDr fiQYVj vFkok
jaxhu dk¡p j[kdj fHkUu rjaxnS?;Z osQ izdk'k dk mi;ksx dj ldrs gSaA
izdk'k Ïksr dh mRltZd ls nwjh dks cnyrs gq, izdk'k dh rhozrk dks
ifjofrZr fd;k tk ldrk gSA
11.4.1 izdk'k&fo|qr /kjk ij izdk'k dh rhozrk dk izHkko
laxzkgd A dks mRltZd C dh rqyuk esa ,d èku foHko ij j[kk tkrk gS ftlls
C ls mRlftZr bysDVªkWu laxzkgd A dh vksj vkdf"kZr gksrs gSaA vkifrr fofdj.k
dh vko`fÙk rFkk foHko dks fLFkj j[krs gq,] izdk'k dh rhozrk dks ifjofrZr fd;k
tkrk gS vkSj ifj.kkeh izdk'k&fo|qr èkkjk dks izR;sd ckj ekik tkrk gSA ;g ik;k
tkrk gS fd izdkf'kd èkkjk vkifrr izdk'k dh rhozrk osQ lkFk jSf[kdr% c<+rh
gS tSlk fd fp=k 11.2 esa xzkiQh; :i esa n'kkZ;k x;k gSA izdkf'kd èkkjk mRlftZr
gksus okys izfr lsoaQM bysDVªkWuksa dh la[;k osQ vuqØekuqikrh gS] vr% mRlftZr
gksus okys izfr lsoaQM izdkf'kd bysDVªkWuksa dh la[;k vkifrr fofdj.k dh rhozrk
osQ lekuqikrh gSA
11.4.2  izdk'k&fo|qr /kjk ij foHko dk izHkko
ge igys ifêðdk A dks ifêðdk C dh rqyuk esa fdlh èku foHko ij j[krs gSa vkSj ifêðdk C
dks fuf'pr vko`fÙk ? rFkk fuf'pr rhozrk I
1
 osQ izdk'k ls iznhIr djrs gSaA fiQj ge ifêðdk
A osQ èku foHko dks èkhjs&èkhjs ifjofrZr djrs gSa vkSj izR;sd ckj ifj.kkeh izdk'k&fo|qr èkkjk
dks ekirs gSaA ;g ik;k tkrk gS fd izdk'k&fo|qr èkkjk  èku (Rojd) foHko osQ lkFk c<+rh gSA
ifêðdk A osQ ,d fuf'pr èku foHko osQ fy, ,d ,slh fLFkfr vk tkrh gS ftl ij lHkh
mRl£tr bysDVªkWu ifêðdk A ij laxzghr gks tkrs gSa rFkk izdk'k&fo|qr èkkjk mPpre gks tkrh gS
vFkkZr lar`Ir gks tkrh gSA ;fn ge fo|qr ifêðdk A osQ Rojd foHko dks vkSj vfèkd c<+krs gSa
rks izdk'k&fo|qr /kjk ugha c<+rhA izdk'k&fo|qr èkkjk osQ bl mPpre eku dks lar`Ir èkkjk dgrs
gSaA lar`Ir èkkjk ml fLFkfr osQ laxr gS tc mRltZd ifêðdk C osQ }kjk mRlftZr lHkh izdkf'kd
bysDVªkWu laxzkgd ifêðdk A ij igq¡p tkrs gSaA
vc ge ifêðdk A ij ifêðdk C dh rqyuk esa ,d ½.k (eand) foHko yxkrs gSa vkSj bls
fp=k 11.1 izdk'k&fo|qr izHkko osQ vè;;u osQ
fy, izk;ksfxd O;oLFkkA
izdk'k&fo|qr /kjk
izdk'k dh rhozrk
fp=k 11.2 izdk'k&fo|qr /kjk vkSj izdk'k
dh rhozrk osQ chp xzkiQA
2020-21