Um docente da UFABC desenvolve para seus queridos e amados alunos uma demonstração baseada no experimento do efeito fotoelétrico, incidindo sobre uma superficie metálica uma radiação de comprimento de onda (2.58 E-7 m) a qual emite fótons com uma energia cinética 2.2 eV .
Qual é a função trabalho do metal em eV?
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede uma coisa só:
- Radiação de comprimento de onda
. - Os elétrons emitidos têm energia cinética máxima
. - Pergunta: qual é a função trabalho
do metal, em electronvolts?
Passo 2
A relação básica (da experiência descrita) que liga energia do fóton, função trabalho e energia cinética máxima é
Aqui:
-
é a energia de um fóton da radiação incidente (em eV); -
é a função trabalho do metal (em eV) — o que queremos achar; -
é a energia cinética máxima dos elétrons emitidos (em eV), dada no enunciado.
Então, isolando
,
Passo 3
Agora precisamos calcular
a partir do comprimento de onda usando a fórmula da energia de um fóton:
onde
é a constante de Planck e
é a velocidade da luz. Para evitar converter joules para electronvolts, usamos o produto conhecido
Substituindo
:
Passo 4
Faço a divisão passo a passo:
Calculando a razão numérica
, e multiplicando por
,
Arredondando razoavelmente para duas casas decimais,
. (Vou manter mais dígitos intermediários para a subtração e, no final, arredondar.)
Passo 5
Agora uso a fórmula do Passo 2 para obter a função trabalho:
Arredondando a um número adequado de algarismos significativos (duas casas decimais, compatível com os dados), fica