A função trabalho de uma superfície metálica é de 4,2 eV (onde 1 eV=1,6 cdot 10^-19 J ; h=6,625 cdot 10^-34 J s ). O limite vermelho do metal (a frequência mínima para que ocorra o fenómeno fotoeléctrico), é de cerca de:
A 1 10^15 Hz B. 2.10^15 H
C. 3.10^15 Hz
D. 4.10^15 Hz

Passo 1

Beleza, então vamos resolver esse exercício sobre o efeito fotoelétrico. A gente tem que encontrar o limite vermelho de um metal, que é a frequência mínima necessária para que os elétrons sejam ejetados da superfície metálica. Para isso, vamos usar a função trabalho do metal, que está dada em elétron volts (eV), e precisamos converter essa energia para Joules. Também vamos usar a constante de Planck.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a função trabalho de eV para Joules. A função trabalho é $ \phi = 4,2 , eV $ e sabemos que $ 1 , eV = 1,6 \times 10^{-19} , J $. Então:
phi = 4,2 , eV

Passo 3

Agora, vamos usar a equação do efeito fotoelétrico:
E = h nu - phi
No limite vermelho, a energia do fóton ($ h \nu h nu éàçã \phi $), ou seja:
phi
Queremos encontrar a frequência $ \nu $, então rearranjamos a equação:
h nu = phi
Onde:
  • $ h = 6,625 \times 10^{-34} , J \cdot s $ é a constante de Planck.

Passo 4

Vamos substituir os valores que temos:
nu = 6,72 times 10^-19 , J6,625 times 10^-34 , J cdot s = 6,726,625 times 10^15 , Hz
Calculando:
nu approx 1,015 times 10^15 , Hz

Resposta

A frequência mínima (limite vermelho) é aproximadamente 1,0 times 10^15 , Hz. A opção mais próxima é a A. 1 times 10^15 , Hz.

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