При увеличении в 2 раза частоты света, падающего на металл, запирающее напряжение увеличилось в 4 раза. Определите красную границу фотоэлемента, если первоначальная длина света падающего на металл равна 400 нм.
Энергия кванта света при фотоэффекте расходуется на выполнение электроном работы выхода и выполнение работы по преодолению действия запирающего напряжения. Это можно записать в виде:
(1) где - соответственно постоянная Планка, скорость света, длина волны кванта (фотона), работа выхода, заряд электрона, запирающее напряжение.
С учетом условия задачи можем составить систему уравнений:
(2)
(3)
Умножим все члены уравнения (2) на 4 (4)
Вычтем почленно из (4) (3): (5)
(6)
Для красной границы фотоэффекта (7)
где длина волны красной границы фотоэффекта
Приравняем (6) и (7) (8) (9)
нм
Ответ: красная граница фотоэлемента составляет 600 нанометров.