Calcule: a energia do fotoelétron emitida da camada K do chumbo (Z=82) 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 K do chumbo (que tem número atômico Z=82) 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 K, 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 K.

Passo 3

A fórmula que vamos usar é:
Efotoelétron = Efóton - Eligação éóçã
onde:
  • Efotoelétroné é a energia do fotoelétron que queremos encontrar,
  • Efótonó é a energia do fóton, que é 100 keV,
  • Eligaçãoçã é a energia de ligação do elétron na camada K do chumbo.

Passo 4

Agora, precisamos descobrir a energia de ligação do elétron na camada K do chumbo. Para átomos com número atômico alto como o chumbo ( Z=82), a energia de ligação pode ser aproximadamente calculada usando a seguinte fórmula de Moseley:
Eligação approx 13.6 times Z^2 , eV çã
onde Z é o número atômico.

Passo 5

Vamos calcular:
Eligação approx 13.6 times (82)^2 , eV = 13.6 times 6724 , eV = 91,462.4 , eV çã
Convertendo para keV:
91,462.4 , eV = 91.4624 , keV

Passo 6

Agora, usamos a fórmula do Passo 3:
Efotoelétron = 100 , keV - 91.4624 , keV = 8.5376 , keV é

Resposta

A energia do fotoelétron emitida da camada K do chumbo por um fóton de 100 keV é aproximadamente 8.54 keV.

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