Um colega afirma que vai ejetar elétrons de uma peça de metal colocando uma antena transmissora de rádio próxima do metal e enviando um forte sinal de rádio AM pela antena. Isso funcionará?
Passo 1
O enunciado pergunta se é possível ejetar elétrons de um metal usando apenas uma antena de rádio AM próxima, isto é, enviando um sinal de frequência na faixa de
–
. O conteúdo envolvido é o efeito fotoelétrico, que diz que cada fóton incidente deve ter energia mínima para retirar um elétron do metal.
Passo 2
No efeito fotoelétrico, um elétron é ejetado somente se a energia do fóton incidente
for maior ou igual à função trabalho
do metal (tipicamente alguns
). Aqui
é a constante de Planck,
.
Passo 3
Para rádio AM, vamos estimar
Convertendo para elétron-volts,
Esse valor é bilhões de vezes menor que a função trabalho típica
–
.
Passo 4
Aumentar a intensidade do sinal de rádio só aumenta o número de fótons por segundo, mas não a energia individual de cada fóton. Logo, nenhum fóton de rádio AM tem energia suficiente para superar
e liberar elétrons. Em condições extremas de potência muito alta, o que ocorreria não é efeito fotoelétrico, mas aquecimento (termoiônica) ou descargas elétricas, fenômenos diferentes.
Resposta
Não funcionará: a energia de cada fóton de rádio AM é muito pequena para superar a função trabalho do metal e ejetar elétrons via efeito fotoelétrico.