RPSC MainsGeneral Studies Paper IIScience and Technologyअभ्यास प्रश्न

प्रकाश विद्युत प्रभाव की अवधारणा एवं अनुप्रयोग

प्रकाश विद्युत प्रभाव क्या है?

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उत्तर कैसे लिखें

प्रकाश विद्युत प्रभाव की सटीक वैज्ञानिक परिभाषा (देहली आवृत्ति, फोटॉन तथा फोटो-इलेक्ट्रॉन के संदर्भ में) प्रस्तुत करें। इसके प्रमुख व्यावहारिक अनुप्रयोगों का उल्लेख करें और राजस्थान के सौर ऊर्जा परिदृश्य के साथ इसका संबंध दर्शाते हुए संक्षिप्त निष्कर्ष लिखें।

आदर्श उत्तर

208 शब्द

भूमिका

जब किसी उपयुक्त धातु की सतह पर एक न्यूनतम आवश्यक आवृत्ति (देहली आवृत्ति) या उससे अधिक आवृत्ति का प्रकाश (फोटॉन) आपतित होता है, तो धातु की सतह से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होने लगता है। इस परिघटना को 'प्रकाश विद्युत प्रभाव' (Photoelectric Effect) कहा जाता है। अल्बर्ट आइंस्टीन ने प्रकाश की कण प्रकृति (क्वांटम सिद्धांत) के आधार पर इसकी व्याख्या की थी।

प्रमुख अनुप्रयोग एवं व्यावहारिक उपयोग

  • सौर फोटोवोल्टिक (PV) सेल: सौर सेल प्रकाश विद्युत प्रभाव के सिद्धांत पर ही कार्य करते हैं और सौर विकिरण को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
  • सेंसर एवं स्वचालित प्रणालियाँ: स्वचालित दरवाजों (फोटो-सेंसर), बर्गलर अलार्म और स्ट्रीट लाइटों के ऑटोमैटिक स्विच में इसका उपयोग होता है।
  • इमेजिंग तकनीक: डिजिटल कैमरों के इमेज सेंसर (CCD/CMOS) और फोटोग्राफी में प्रयुक्त लाइट मीटर इसी सिद्धांत पर आधारित हैं।

राजस्थान के संदर्भ में प्रासंगिकता

  • सौर ऊर्जा उत्पादन: इस तकनीक पर आधारित भड़ला सोलर पार्क तथा PM-KUSUM योजना के प्रभावी क्रियान्वयन से राजस्थान लगभग 23 GW स्थापित क्षमता के साथ देश का शीर्ष सौर ऊर्जा उत्पादक राज्य बन चुका है।

निष्कर्ष

प्रकाश विद्युत प्रभाव न केवल आधुनिक क्वांटम भौतिकी की आधारशिला है, बल्कि यह वर्तमान में नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन और भारत के 'नेट-ज़ीरो (2070)' स्वच्छ ऊर्जा लक्ष्यों की प्राप्ति में भी तकनीकी धरातल प्रदान कर रहा है।

याद रखने योग्य तथ्य

definition
देहली आवृत्ति (Threshold Frequency)

आपतित प्रकाश की वह न्यूनतम आवृत्ति, जिससे कम आवृत्ति का प्रकाश धातु की सतह पर गिरने पर किसी भी फोटो-इलेक्ट्रॉन का उत्सर्जन संभव नहीं होता।

statistic

राजस्थान लगभग 23 गीगावाट (GW) सौर ऊर्जा क्षमता के साथ भारत का सबसे बड़ा सौर ऊर्जा उत्पादक राज्य है।

नवीन एवं नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय (MNRE)
example
भड़ला सोलर पार्क

जोधपुर (राजस्थान) में स्थित भड़ला सोलर पार्क फोटोवोल्टिक तकनीक पर आधारित विश्व के सबसे बड़े एकल-स्थान सौर पार्कों में से एक है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रकाश विद्युत प्रभाव की खोज और व्याख्या किसने की थी?

इस प्रभाव का सर्वप्रथम प्रायोगिक अवलोकन हेनरिक हर्ट्ज़ ने किया था, जबकि 1905 में अल्बर्ट आइंस्टीन ने मैक्स प्लांक के क्वांटम सिद्धांत का उपयोग कर इसकी सफल व्याख्या की, जिसके लिए उन्हें नोबेल पुरस्कार प्रदान किया गया।