Exercícios Resolvidos de Efeito Fotoelétrico

USP, Física 4, P2 - 2015, Questão Q3_I

A função de trabalho para o metal lantânio é de Equation . Suponha que uma placa deste metal seja iluminada com luz de comprimento de onda igual a Equation .

Considere os fotoelétrons não relativísticos emitidos da placa com o máximo de energia possível. Nessas condições

  1. Calcule o valor da energia cinética desses elétrons.
  2. Calcule o comprimento de onda de de Broglie desses elétrons. Dê sua resposta em função da constante de Planck Equation , da massa Equation do elétron e de sua energia cinética Equation .

Passo 1

Letra a)

Se considerarmos que nenhuma energia é perdida, pela conservação da energia toda a energia dos fótons irá ser convertida em energia para remover o elétron (função de trabalho) e energia cinética do elétron. Assim:

Equation

Do enunciado, para o lantânio temos Equation .

Para calcular a energia dos fótons:

Equation

  • Equation
  • Equation
  • Equation

Com isso:

Equation

Equation

Assim, a energia cinética máxima dos elétrons vai ser:

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Letra b)

O comprimento de onda de de Broglie do elétron vai ser

Equation

Como o elétron é não relativístico, podemos relacionar seu momento linear com sua energia cinética.

Equation

Equation

O que nos dá:

Equation

Resposta

Letra a)

Equation

Letra b)

Equation

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