Calcule: a energia do fotoelétron emitida da camada
do chumbo
por um fóton de 100 keV .
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a questão está pedindo é para calcular a energia do fotoelétron que é ejetado da camada
do chumbo (que tem número atômico
) quando ele é atingido por um fóton com energia de 100 keV. Isso envolve o conceito de efeito fotoelétrico, que faz parte da física quântica.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que quando um fóton bate em um elétron na camada
, ele pode transferir sua energia para o elétron. A energia do fotoelétron é a diferença entre a energia do fóton e a energia de ligação do elétron na camada
.
Passo 3
A fórmula que vamos usar é:
onde:
-
é a energia do fotoelétron que queremos encontrar, -
é a energia do fóton, que é 100 keV, -
é a energia de ligação do elétron na camada do chumbo.
Passo 4
Agora, precisamos descobrir a energia de ligação do elétron na camada
do chumbo. Para átomos com número atômico alto como o chumbo (
), a energia de ligação pode ser aproximadamente calculada usando a seguinte fórmula de Moseley:
onde
é o número atômico.
Passo 5
Vamos calcular:
Convertendo para keV:
Passo 6
Agora, usamos a fórmula do Passo 3:
Resposta
A energia do fotoelétron emitida da camada
do chumbo por um fóton de 100 keV é aproximadamente 8.54 keV.