Решение задач по теме «Фотоэффект»

Задача
При освещении металлической пластинки монохроматическим светом задерживающая разность потенциалов равна 1,6 В. Если увеличить частоту света в 2 раза, задерживающая разность потенциалов равна 5,1 В. Определить красную границу фотоэффекта.

Краткая запись условия
В задаче идет речь о фотоэлектрическом эффекте на одной и той же металлической пластине при освещении светом разной частоты.
Под красной границей понимается максимальная длина волны, при которой для данного материала будет наблюдаться фотоэффект.

Анализ условия
Описать фотоэффект можно с помощью уравнения Эйнштейна.
Т.к. рассматриваются два случая, то это уравнение, выражающее закон сохранения энергии в процессе фотоэффекта, записывается два раза.

Анализ условия
Опыты проводятся в тот момент, когда напряжение на электродах равно запирающему.
Ток не идет.
т.е. электрическое поле совершает работу по торможению электронов.

Используя эти и предыдущие равенства, получим уравнения, в которых неизвестными являются работа выхода и частота.

Решим данную систему, выразив из нее работу выхода.

При максимальной длине волны падающего света электроны выбиваются с поверхности металла, но не получают кинетическую энергию.

Вычислим красную границу

Проведем расчеты