6.47
O comprimento de onda de corte para obtenção do efeito fotoelétrico em uma superfície de sódio é igual a
. Raios ultravioleta (
) incidem sobre a superfície de sódio. Determine a diferença de potencial mínima necessária para impedir que os elétrons que saem do sódio atinjam a outra placa do eletrodo.
Passo 1
O enunciado trata do efeito fotoelétrico em que a energia de corte (função trabalho) é dada pela frequência de corte correspondente a
,\AA. Raios ultravioleta com
,\AA{} incidem sobre a superfície de sódio e precisamos achar a diferença de potencial mínima
que anula a energia cinética máxima dos elétrons emitidos.
Passo 2
Pela equação de Einstein para o efeito fotoelétrico, a energia do fóton é gasta em vencer a função trabalho
e em fornecer energia cinética máxima
aos elétrons:
Usando
e
, temos
Passo 3
Vamos usar unidades convenientes em elétron-volt e nanômetro:
Logo
Passo 4
Calculemos o parêntese:
portanto
Passo 5
A diferença de potencial de parada
satisfaz
então
Resposta
A diferença de potencial mínima é aproximadamente
.