Под действием ультрафиолетового облучения с поверхности изолированного металлического шарика вылетают электроны с начальными скоростями υ = 2,1⋅106 м/с (фотоэффект), в результате чего шарик заряжается. До какого максимального потенциала φmax может зарядить шарик таким образом? Отношение e / m для электрона равно 1,75⋅1011 Кл/кг. и если можно, то с решением.

Поскольку частота падающего на шарик излучения лежит в ультрафиолетовой области, то она явно больше красной границы фотоэффекта. Следовательно, облучение шарика сопровождается фотоэффектом и шарик заряжается положительно.

При максимальном потенциале шарика j, достигаемом при его облучении, выбитые в результате фотоэффекта электроны возвращаются назад. Таким образом, j является задерживающим потенциалом.

С учетом этого из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта получаем следующее