Skorzystaj z dostępnych źródeł i ustal zakres długości fal światła czerwonego.

Typowy zakres długości fali światła czerwonego to: od granicy widzialności (ok. 760‑780 nm) do ok. 620‑630 nm. Graniczna długość fali dla efektu fotoelektrycznego w licie to ok. 520 nm. Nie ma więc możliwości, by jakiekolwiek światło czerwone, niezależnie od jego natężenia, spowodowało wybicie elektronów z litu.

a) Maksymalną energię kinetyczną fotoelektronów oblicza się odejmując od energii fotonów wywołujących zjawisko fotoelektryczne pracę wyjścia, zgodnie ze wzorem $E_e=hf-W$.

b) W oparciu o pracę wyjścia cynku można obliczyć największą długość fali promieniowania, która może wywołać efekt fotoelektryczny ${\lambda }_{gr}=hc/W$.
Jest ona równa 289 nm, co odpowiada światłu ultrafioletowemu. Fotony światła czerwonego nie powodują więc zjawiska fotoelektrycznego w cynku.

Mnożąc masę elektronu wyrażoną przez kwadrat prędkości otrzymasz pewną wielkość w keV mnożącą kwadrat ilorazu tej prędkości przez prędkość światła. Tego ilorazu poszukujesz.

Maksymalna energia kinetyczna elektronu jest energią fotonu ($hf$) pomniejszoną o pracę wyjścia. Maksymalną prędkość można wyznaczyć z klastycznego wzoru na energię kinetyczną $E=\frac{m{v}^2}{2}$.

Napięcie hamowania jest różnicą potencjału niezbędną do zatrzymania fotoelektronów o najwyższej energii. Energia ładunku $q$ przyspieszonego napięciem $U$ jest iloczynem tych wielkości.

Napięcie hamowania jest różnicą potencjału niezbędną do zatrzymania fotoelektronów o najwyższej energii, skąd $U\cdot e=h\cdot c/\lambda -W$.

Natężenie prądu nasycenia jest ładunkiem przepływającym od katody do anody w jednostce czasu: $I=Q/t$. Przepływający ładunek jest iloczynem liczby elektronów ($N_e$) i ładunku elektronu ($e$): $I=N_e\cdot e/t$. Liczba wyemitowanych elektronów jest iloczynem liczby wydajności kwantowej oraz padających fotonów ($N_f$): $N_e=N_f\cdot \eta$. Liczba padających fotonów w jednostce czasu jest zaś stosunkiem mocy źródła światła i energii fotonu ($E$): $N_f/t=P/E$, co można zapisać korzystając z wzoru na energię fotonu: $N_f/t=P/\left(h\cdot f\right)$. Podstawiając wszystko do wzoru na natężenie prądu nasycenia otrzymujemy: $I=P\cdot \eta \cdot e/\left(h\cdot f\right)$