Em um experimento de efeito fotoelétrico, luz de um laser com comprimento de onda de
e intensidade de
atinge um cátodo feito de cálcio.
Qual a energia cinética máxima ( em eV ) para os elétrons emitidos?
Qual a energia cinética máxima ( em eV ) para os elétrons emitidos?
Passo 1
Beleza, o enunciado tá falando do efeito fotoelétrico: um laser com comprimento de onda λ₀ = 305,2 nm bate num cátodo de cálcio e a gente quer saber qual a energia cinética máxima dos elétrons que saem (em eV).
Conteúdo da matéria: efeito fotoelétrico (Lei de Einstein para fotoelétrons).
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: efeito fotoelétrico (Lei de Einstein para fotoelétrons).
O que vamos precisar:
- Constante de Planck (h) e velocidade da luz © pra calcular a energia do fóton.
- Função trabalho (φ) do cálcio (valor típico φ_Ca ≃ 2,71 eV).
- Fórmula de Einstein: K_max = h·c/λ – φ.
Passo 2
Primeiro a gente converte o comprimento de onda na energia do fóton. A fórmula básica é
Em unidades de eV e nm fica prático usar
Não precisa ficar decorando, mas 1240 eV·nm vem de
convertido.
Passo 3
Agora substituindo λ₀ = 305,2 nm:
Passo 4
Aí entra a função trabalho do cálcio: φ_Ca ≃ 2,71 eV. Pela equação de Einstein:
Resposta
A energia cinética máxima dos elétrons é aproximadamente 1,35 eV.