Металлическая пластина облучается светом некоторой частоты. Работа выхода электронов из данного металла равна 4,7 эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряженностью 100 В/м, причем вектор напряженности направлен к пластине перпендикулярно ее поверхности. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов на расстоянии 20 см от пластины равна 21,9 эВ. Чему равна частота света, которым облучают пластину?
Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощаемого фотона равна сумме работы выхода фотоэлектрона из металла и максимальной кинетической энергии фотоэлектрона:
В электрическом поле на электрон действует сила, направление которой противоположно направлению вектора напряженности поля. Поэтому в нашем случае фотоэлектроны будут ускоряться полем. В точке измерения их максимальная кинетическая энергия где U — разность потенциалов между поверхностью пластины и эквипотенциальной поверхностью на расстоянии L = 10 см от нее. Поскольку поле однородное и вектор Е перпендикулярен пластине, то U = EL. Решая систему уравнений, находим:
Отсюда находим частоту падающего света
Ответ: 1,6 · 1015 Гц.

