Um fóton produzido na transição do átomo de hidrogênio do estado
para o estado
incide sobre uma superficie de sódio, cuja função trabalho vale
. Fótons produzidos pela transiçãa do átomo de hidrogênio do estado
para o estado
ejetariam elétrons da superficie do sódio? Por quê?
Passo 1
Beleza, olha o que a questão tá pedindo:
– Temos um fóton vindo da transição do átomo de hidrogênio de pra
batendo numa superfície de sódio que tem função-trabalho
.
– Agora a pergunta é: e os fótons que saem da transição de pra
, eles conseguiriam arrancar elétrons desse sódio? Por quê?
– Temos um fóton vindo da transição do átomo de hidrogênio de
– Agora a pergunta é: e os fótons que saem da transição de
Conteúdo: física atômica (níveis de energia do H) e efeito fotoelétrico (função-trabalho).
O que a gente vai precisar:
O que a gente vai precisar:
- Fórmula da energia de cada nível do átomo de hidrogênio:
. - Energia do fóton na transição:
. - Comparar
com a função-trabalho .
Passo 2
Primeiro, recapitular a teoria:
– Cada nível do átomo de hidrogênio tem energia
– Quando o elétron cai de um nível pra um nível
, ele emite um fóton de energia
– Quando o elétron cai de um nível
que dá positivo porque
(menor número) é menos negativo que
.
– No efeito fotoelétrico, pra ejetar um elétron da superfície, precisamos de .
– No efeito fotoelétrico, pra ejetar um elétron da superfície, precisamos de
Passo 3
Calcular a energia do fóton de
(só pra relembrar):
Então
mas em módulo a gente fala
. Esse valor é maior que
, então esse fóton dá conta de arrancar elétron.
Passo 4
Agora o que interessa de verdade: o fóton de
.
Calcular:
Calcular:
e já temos
Então
ou seja, em módulo
.
Passo 5
Comparar com a função-trabalho:
Como
Resposta
Não. Os fótons da transição
têm energia de apenas
, que é menor do que a função-trabalho de
do sódio, então não conseguem arrancar elétrons.