A função trabalho para o efeito fotoelétrico em uma superfície de potássio é
. Se uma luz com comprimento de onda igual a 190 nm incide sobre o potássio, calcule qual é a velocidade desses elétrons.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz o seguinte: temos uma superfície de potássio com função trabalho
e iluminamos ela com luz de comprimento de onda
. A pergunta é: qual a velocidade dos elétrons que saem dessa superfície?
Conteúdo envolvido: efeito fotoelétrico. A ideia é usar a relação de Einstein, converter energia de fóton, subtrair a função trabalho pra achar a energia cinética do elétron e, por fim, relacionar essa energia com a velocidade via . Vamos precisar de:
Conteúdo envolvido: efeito fotoelétrico. A ideia é usar a relação de Einstein, converter energia de fóton, subtrair a função trabalho pra achar a energia cinética do elétron e, por fim, relacionar essa energia com a velocidade via
- Constante de Planck
- Velocidade da luz
- Massa do elétron
- Conversão de elétron-volts pra joules
Passo 2
Primeiro a gente calcula a energia do fóton que chega na superfície. A fórmula é
Substituindo:
-
-
-
Logo,
Se você preferir em elétron-volts (1 eV =
Passo 3
Agora achamos a energia cinética máxima do elétron usando o efeito fotoelétrico de Einstein:
Em eV fica fácil:
Convertendo pra joules:
Passo 4
Pra achar a velocidade, liga isso à fórmula da energia cinética clássica:
Onde
Resposta
A velocidade dos elétrons emitidos é, aproximadamente,