Izteiksme hf=Ai+Wkin ir Einšteina vienādojums ārējam fotoefektam, kur hf – starojuma kvanta enerģija (h ir Planka konstante), Ai – elektrona izejas darbs no metāla, Wkin – fotoelektrona maksimālā kinētiskā enerģija.
Uzdevuma risinājumā iespējami vairāki spriešanas varianti:
I variants
Lai notiktu fotoefekts, starojuma kvanta enerģijai jābūt lielākai par izejas darbu: hf>Ai. Izejas darbs katram metālam ir noteikts eksperimentāli un tas ir konstants lielums. Šajā uzdevumā apgaismo vienu un to pašu metāla plāksni, tāpēc Ai nemainās.
Starojuma kvanta enerģija ir atkarīga no starojuma frekvences f. No fizikālo lielumu tabulām var atrast, ka zilās gaismas frekvence ir lielāka nekā sarkanās gaismas frekvence fz>fs. Tāpēc sarkanās gaismas kvanta enerģija ir par mazu, lai izraisītu fotoefektu dotajā metālā.
II variants
Ja ir iespēja pakāpeniski samazināt uz metāla krītošā starojuma frekvenci, tad var novērot, ka pie noteiktas frekvences fmin fotoefekts izbeidzas. Šo frekvenci sauc par fotoefekta sarkano robežu. Katrai vielai eksistē tā saucamā fotoefekta sarkanā robeža, t. i., minimālā frekvence fmin, pie kuras vēl notiek fotoefekts. Fotofekta pētījumā zilās gaismas frekvence fz ir lielāka par dotā metāla sarkano robežfrekvenci fz>fmin, bet sarkanās gaismas frekvence - mazāka par dotā metāla sarkano robežfrekvenci.
III variants
Ņemot vērā, ka frekvenci un viļņa garumu saista sakarība f=cλ, tad Einšteina vienādojumu var uzrakstīt citādāk: hcλ=Ai+WkinLai notiktu fotoefekts, starojuma kvanta enerģijai jābūt lielākai par izejas darbu hcλ>Ai.
Turpmāko analīzi var saistīt ar zilās un sarkanās gaismas viļņa garumiem λz un λs.
Atbilde: Zilās gaismas frekvence ir lielāka nekā sarkanās gaismas frekvence, tāpēc zilās gaismas kvanta enerģija ir lielāka nekā izejas darbs: hfz>Ai, bet sarkanās gaismas kvanta enerģija mazāka par izejas darbu: \(hf_\mathrm{s}