Imagine que você é um engenheiro projetando uma sonda espacial que deve descer num planeta distante. Você deseja montar um interruptor que opere pelo efeito fotoelétrico. O metal do interruptor exige 6,7
átomo para emitir um elétron. Você sabe que a atmosfera do planeta filtra toda a radiação de comprimento de onda menor do que 540 nm . O interruptor que você monta com o metal utilizado pode operar no planeta? Por que sim ou por que não?
Passo 1
O enunciado fala de efeito fotoelétrico: um metal com função trabalho
por átomo. A atmosfera do planeta só deixa passar radiação de comprimento de onda
. Precisamos verificar se fótons de
têm energia suficiente para superar
.
Passo 2
A energia de um fóton é dada por
onde
é a constante de Planck e
é a velocidade da luz.
Passo 3
Substituindo
:
Passo 4
Comparemos
com a função trabalho
:
Como
, os fótons disponíveis não têm energia suficiente para arrancar elétrons do metal.
Resposta
O interruptor não pode operar, pois a energia máxima dos fótons transmitidos (
) é menor que a função trabalho do metal (
).