Exercícios Resolvidos de Efeito Fotoelétrico

Origem do Exercício

Em uma experiência de efeito fotoelétrico, uma superfície metálica é bombardeada por fótons com energia de 9 e V , e a energia cinética máxima dos fotoelétrons observada é 5 e V .

Qual é a energia máxima dos fotoelétrons quando se dobra o comprimento de onda dos fótons incidentes?

  1. 15,0   e V
  2. 6,5   e V
  3. 4,5   e V
  4. 4,0   e V
  5. 0,5 e V
  6. 0,0   e V

Passo 1

Quando um fóton bombardeia uma superfície, parte da sua energia é usada para arrancar o elétron da superfície e parte cede energia cinética ao elétron e parte pode ser perdida.

Se nada da energia do fóton for perdida, temos a energia cinética máxima dos elétrons.

E f ó t o n = Φ + K m á x

Assim, a função trabalho (energia necessária para arrancar o elétron) dessa superfície vai ser:

9   e V = Φ + 5   e V

Φ = 4   e V

Ok, agora podemos ir para a segunda parte do problema: dobrar o comprimento de onda.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

A energia do fóton é dada por:

E f ó t o n = h f = h c λ

Assim, se dobrarmos o comprimento de onda dos fótons incidentes:

E f ó t o n ' = h c 2 λ = E f ó t o n 2

A energia do fóton é divida pela metade.

E f ó t o n ' = 9 2 = 4,5   e V

A nova energia cinética máxima vai ser:

E f ó t o n ' = Φ + K

K = 4,5   e V - 4,0   e V = 0,5   e V

Que corresponde à letra e .

Resposta

Letra e .

0,5   e V

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