Numa experiência de efeito fotoelétrico, luz de comprimento de onda
e intensidade
incide sobre uma superfície limpa de metal cuja função trabalho vale
. (a) Calcule a energia cinética máxima dos fotoelétrons. (b) Se a intensidade da luz incidente for duplicada, o que ocorre com a energia cinética dos fotoelétrons?
"Alegra-te, jovem, na tua juventude, e recreie-se o teu coração nos dias da tua mocidade; anda pelos caminhos que satisfazem ao teu coração e agradam aos teus olhos; sabe, porém, que de todas estas coisas Deus te pedirá contas "(Ec 11:9).
"Alegra-te, jovem, na tua juventude, e recreie-se o teu coração nos dias da tua mocidade; anda pelos caminhos que satisfazem ao teu coração e agradam aos teus olhos; sabe, porém, que de todas estas coisas Deus te pedirá contas "(Ec 11:9).
Passo 1
O enunciado trata do efeito fotoelétrico: luz de comprimento de onda
incide num metal cuja função trabalho é
. Preciso usar a equação de Einstein para efeito fotoelétrico,
onde
é a energia do fóton. Em (a) calculo
e em (b) discuto o que acontece se a intensidade da luz for duplicada.
Passo 2
Calculo a energia de cada fóton usando
Como em unidades de e
m vale
, fica
Passo 3
Aplico a equação de Einstein:
Passo 4
Para converter para joules, uso
:
Passo 5
Duplicar a intensidade da luz significa dobrar o fluxo de fótons (e, portanto, a corrente de fotoelétrons), mas não altera a energia de cada fóton. Como
depende apenas de
e
, a energia cinética máxima permanece a mesma.
Resposta
(a)
(aprox.
).
(b) A energia cinética máxima dos fotoelétrons não se altera quando a intensidade da luz é duplicada.
(b) A energia cinética máxima dos fotoelétrons não se altera quando a intensidade da luz é duplicada.