Exercícios Resolvidos de Efeito Fotoelétrico

Halliday, Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de física, volume 4: Óptica e Física Moderna, 8ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009, pp 209-24, modificado.

A eficiência relativa de uma superfície de césio (cuja função trabalho é Equation ) é Equation , isto é, em média um elétron é ejetado para cada Equation fótons que incidem na superfície.

Qual é a corrente elétrica produzida pelos elétrons ejetados de uma placa de césio iluminada pela luz de Equation produzida por um laser de Equation ?

Suponha que todos os elétrons ejetados contribuem para a corrente.

Obs: A carga elementar do elétron é de Equation

Passo 1

Primeiramente, vamos confirmar que esses fótons tem energia suficiente para ejetar elétrons do césio.

Equation

Onde:

  • Equation
  • Equation
  • Equation

Equation

Que é maior que a função trabalho do césio. Sabendo que a luz consegue ejetar os elétrons do césio, agora precisamos fazer cálculos com a eficiência relativa da superfície.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Agora, vamos calcular quantos fótons por segundo incidem no metal.

A potência da fonte é de Equation .

A energia de cada fóton é, pelo passo anterior, Equation que precisamos passar para Joules. Sabendo que Equation , temos Equation .

A taxa de fótons será:

Equation

Passo 3

A cada Equation temos Equation elétron sendo ejetado. Fazendo uma regra de três podemos achar quantos elétrons são ejetados por segundo.

Equation

Ou seja, a cada segundo serão ejetados, em média, Equation .

Passo 4

Para sabermos a corrente elétrica produzida, temos que calcular a carga que atravessa o sistema por unidade de tempo.

Em um segundo, Equation atravessam o sistema, cada um carregando uma carga de Equation . Logo, a corrente será:

Equation

Resposta

Equation

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas