Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение фотоэффекта, которое связывает энергию падающего фотона, работу выхода электрона с поверхности металла и кинетическую энергию фотоэлектронов.
Уравнение фотоэффекта выглядит следующим образом:
где:
- — энергия падающего фотона,
- — работа выхода электрона из металла,
- — кинетическая энергия фотоэлектронов.
Кинетическая энергия фотоэлектронов может быть выражена через запирающее напряжение :
где:
- — заряд электрона Кулон),
- — запирающее напряжение.
Таким образом, уравнение фотоэффекта можно переписать так:
Пусть пластинка из никеля имеет запирающее напряжение В, а работа выхода электрона из никеля эВ. Для второго металла запирающее напряжение В, и нам нужно найти работу выхода .
Запишем уравнение фотоэффекта для никеля:
Подставим значения:
Теперь запишем уравнение фотоэффекта для второго металла:
Поскольку энергия фотона одинакова для обоих случаев, подставим её значение:
Отсюда можно найти работу выхода электрона для второго металла:
Таким образом, работа выхода электрона с поверхности второй пластинки составляет эВ.