Минимальная частота света, вырывающего электроны с поверхности металлического катода, v0= 3000000 Гц. При какой частоте v света вылетевшие электроны полностью задерживаются разностью потенциалов U=4 B?

Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия выбитых фотоэлектронов равна $$E_{k,max} = h
u - A_{вых}$$, где $$A_{вых} = h
u_0$$ - работа выхода, $$
u_0$$ - минимальная частота (красная граница). Максимальная кинетическая энергия также равна $$E_{k,max} = eU$$, где $$U$$ - запирающее напряжение.

1. Запирающее напряжение $$U = 4$$ В. Минимальная частота $$
u_0 = 3 \times 10^6$$ Гц. Постоянная Планка $$h = 6.626 \times 10^{-34}$$ Дж·с. Заряд электрона $$e = 1.602 \times 10^{-19}$$ Кл.

2. Максимальная кинетическая энергия: $$E_{k,max} = eU = (1.602 \times 10^{-19} \text{ Кл}) \times (4 \text{ В}) = 6.408 \times 10^{-19}$$ Дж.

3. Работа выхода: $$A_{вых} = h
u_0 = (6.626 \times 10^{-34} \text{ Дж·с}) \times (3 \times 10^6 \text{ Гц}) = 1.9878 \times 10^{-27}$$ Дж.

4. Находим частоту падающего света: $$h
u = E_{k,max} + A_{вых} = (6.408 \times 10^{-19} + 1.9878 \times 10^{-27})$$ Дж $$\approx 6.408 \times 10^{-19}$$ Дж.

5. Частота света: $$
u = \frac{E_{k,max}}{h} = \frac{6.408 \times 10^{-19} \text{ Дж}}{6.626 \times 10^{-34} \text{ Дж·с}} \approx 9.67 \times 10^{14}$$ Гц.