Num experimento de efeito fotoelétrico utilizando uma radiação com freqüência
, observou-se que a tensão para o qual a corrente se anula vale
Qual energia mínima necessária para se arrancar elétrons deste material, i.e., qual a função trabalho
do material?
Passo 1
O enunciado nos dá um experimento de efeito fotoelétrico com radiação de frequência
e tensão de corte (stopping potential)
, para a qual a corrente de fotoelétrons anula. O conteúdo aqui é a equação de Einstein para o efeito fotoelétrico, que relaciona a energia do fóton
, a função trabalho
e a energia cinética máxima
dos elétrons arrancados.
Passo 2
Calculamos a energia de um fóton da radiação incidentemente usando a constante de Planck
. Em SI:
Tomando
e
, temos
Passo 3
A energia cinética máxima dos fotoelétrons que conseguem escapar antes de serem retardados pela barreira de potencial é
onde
. Assim,
Passo 4
Pela equação de Einstein para o efeito fotoelétrico, a energia do fóton se distribui entre a função trabalho
e a energia cinética máxima:
Isolando
, obtemos
Passo 5
Substituindo os valores numéricos:
Passo 6
Para termos uma ideia em elétron-volts, basta dividir por
:
Resposta
A função trabalho do material é