Квантовая Физика — Задание ЕГЭ по физике №00010576

Фотоэффект — это когда свет выбивает электроны из металла. Оказывается, не всякий свет на это способен, и «красная граница» — как раз про то, где проходит черта.

Каждый фотон отдаёт энергию одному электрону. По уравнению Эйнштейна $$h\nu=A_{\text{вых}}+E_k,$$ где $h\nu$ — энергия фотона, $A_{\text{вых}}$ — работа выхода (сколько энергии нужно, чтобы электрон покинул металл), $E_k$ — кинетическая энергия, которая остаётся электрону.

Если частота света мала, энергии фотона не хватает даже на работу выхода, и электрон остаётся в металле — сколько бы таких фотонов ни падало. Наименьшая частота, при которой энергии фотона хватает ровно на работу выхода, находится из условия $$h\nu_{\min}=A_{\text{вых}}.$$ Она и называется красной границей фотоэффекта. При любой частоте ниже неё фотоэффекта нет. Это вариант 1.

Откуда слово «красная»: в видимом свете самая низкая частота (и самая большая длина волны) у красных лучей, поэтому границу со стороны низких частот назвали «красной». К цвету самого света это отношения не имеет: у многих металлов красная граница лежит в ультрафиолете. Толщина слоя металла и напряжение на приборе в определение не входят.