Exercícios Resolvidos de Efeito Fotoelétrico

USP, Física 4, P2 - 2014, Questão Q4_II

Luz monocromática de comprimento de onda Equation e de intensidade Equation incide perpendicularmente sobre uma superfície metálica de área Equation .

  1. Quantos fótons por segundo incidem sobre a superfície metálica?
  2. Calcule em Equation a função de trabalho do metal sabendo que os elétrons mais energéticos arrancados do metal têm energia cinética igual a Equation .

Passo 1

Letra a)

Podemos achar o número de fótons emitidos por unidade de tempo e unidade de área (fluxo de fótons) usando a intensidade Equation .

A energia de um fóton vai ser:

Equation

  • Equation
  • Equation
  • Equation

Equation

Como a intensidade é a energia total emitida por unidade de tempo por unidade de área, então o fluxo de fótons vai ser:

Equation

Agora, sabendo que a área da superfície é Equation , o número de fótons por segundo incidente serão:

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Letra b)

Pela conservação da energia, parte da energia do fóton incidente vai para desprender o elétron da superfície (função trabalho) e o resto vai para a energia cinética do elétron.

Assim:

Equation

Para passar a energia do fóton para Equation

Equation

Equation

A energia cinética do elétron que se solta da superfície metálica é Equation e com isso, a função trabalho da superfície fica

Equation

Resposta

Letra a)

Equation

Letra b)

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