Um fóton produzido na transição do átomo de hidrogênio do estado n=5 para o estado n=2 incide sobre uma superficie de sódio, cuja função trabalho vale 2,3 eV . (d) Qual o comprimento de onda (em A) deste fóton? (b) Qual o valor da energia cinética maxima do elétron ejetado da superficie do sódio (em eV)? © Fótons produzidos pela transição do átomo de hidrogênio do estado n=3 para o estado n=2 ejetariam elétrons da superficie do sódio? Por quê?

Passo 1

Beleza, aqui a ideia é fotoelétrons e linhas de emissão do átomo de hidrogênio. A questão pede:
  • calcular o comprimento de onda do fóton que sai da transição E = RHl(1nf^2 - 1ni^2r), ;
  • achar a energia cinética máxima do elétron ejetado de uma superfície de sódio com função trabalho E = hclambda, hc approx 1240 eVcdot nm ;
  • ver se o fóton de Kmax = Efóton - phi é forte o suficiente pra arrancar elétrons desse mesmo sódio.
Conteúdo que vamos usar:
  1. Fórmula de Rydberg para energia de emissão no H:
com
2) Relação entre energia e comprimento de onda:
  1. Equação da fotoelétrica:
ó

Passo 2

Calcular a energia do fóton para E5to2 = 13,6 eV,l(12^2 - 15^2r) =13,6 eV,l(14-125r) =13,6cdot21100 eV =2,856 eV , :

Passo 3

Transformar essa energia no comprimento de onda lambda = hcE5to2 = 1240 eVcdot nm2,856 eV approx 434,2 nm :
Em angströms ( ), multiplica por 10:

Passo 4

Energia cinética máxima do elétron ejetado:
Kmax = E5to2 - phi = 2,856 eV - 2,3 eV = 0,556 eV

Passo 5

Agora a transição E3to2 = 13,6 eV,l(12^2-13^2r) =13,6 eV,l(14-19r) =13,6cdot536 eV approx 1,89 eV :
Como , esse fóton não tem “força” pra arrancar elétron do sódio.

Resposta

Comprimento de onda:
Energia cinética máxima:
Transição ? Não ejetaria elétron, pois .

Exercícios relacionados