Для закрытия окна вакуумного фотоэлемента используются синие и желтые сфетофильтры. С помощью синего сфетофильтра

Для появления фотоэффекта необходимо, чтобы энергия фотона, падающего на материал, превышала минимальную энергию связи электронов в данном материале. Энергия фотона связана с его частотой по формуле \(E = h \cdot \nu\), где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(h = 6,62607015 \cdot 10^{-34} \, Дж \cdot с\)), \(\nu\) - частота света.

Минимальная энергия связи электронов в материале определена его работной функцией \(W\). Если энергия фотона падающего света меньше работной функции, то фотоэффект не возникает.

Анализируя данные задачи, мы видим, что с помощью синего сфетофильтра ток не возникает при освещении катода, а значит, что энергия фотонов синего света меньше работной функции материала катода. Следовательно, фотоэффект не происходит при использовании синего света.

Теперь рассмотрим каждое предложенное условие освещения:

а) Фиолетовый свет имеет большую частоту, чем синий свет, поэтому энергия фотонов фиолетового света будет больше, чем у синего света. То есть, если работная функция материала катода принимает значение, которое будет преодолено энергией фотонов фиолетового света, то фотоэффект может произойти при использовании фиолетового света.

б) Инфракрасное излучение имеет меньшую частоту, чем синий свет. Следовательно, энергия фотонов инфракрасного излучения будет меньше, чем у синего света. Если энергия фотонов инфракрасного излучения меньше работной функции материала катода, то фотоэффект не произойдет при использовании инфракрасного излучения.

в) Ультрафиолетовое излучение имеет большую частоту, чем фиолетовый свет и синий свет. Если энергия фотонов ультрафиолетового излучения будет больше, чем работная функция материала катода, то фотоэффект может произойти при использовании ультрафиолетового излучения.

г) Красный свет имеет меньшую частоту, чем синий свет. На основании вышесказанного, энергия фотонов красного света будет меньше, чем у синего света. То есть, при использовании красного света, энергия фотонов будет меньше работной функции материала катода, и фотоэффект не произойдет.

Таким образом, условия освещения, которые приводят к появлению фотоэффекта, это использование фиолетового и ультрафиолетового света.

Я надеюсь, что данное объяснение помогло вам понять, какие условия освещения приводят к появлению фотоэффекта. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!