Quando a luz incide sobre uma fotocélula ocorre o evento conhecido como efeito fotoeléctrico. Nesse evento,
A. É necessária uma energia mínima dos fótões da luz incidente para arrancar os eléctrões do metal.
B. Os elétrones arrancados do metal saem todos com a mesma energia cinética.
C. A quantidade de eléctrões emitidos por unidade de tempo depende do quantum de energia da luz incidente.
D. A quantidade de eléctrões emitidos por unidade de tempo depende da freqüência da luz incidente.
A. É necessária uma energia mínima dos fótões da luz incidente para arrancar os eléctrões do metal.
B. Os elétrones arrancados do metal saem todos com a mesma energia cinética.
C. A quantidade de eléctrões emitidos por unidade de tempo depende do quantum de energia da luz incidente.
D. A quantidade de eléctrões emitidos por unidade de tempo depende da freqüência da luz incidente.
Passo 1
Beleza! Vamos resolver essa questão sobre o efeito fotoelétrico. A gente vai precisar entender como a luz interage com materiais metálicos para ejetar elétrons. Para isso, vamos analisar cada alternativa e ver qual está correta com base na teoria desse fenômeno.
Passo 2
Primeiro, o que é o efeito fotoelétrico? Basicamente, quando a luz incide sobre a superfície de um metal, ela pode arrancar elétrons desse metal. Esses elétrons ejetados são chamados de fotoelétrons. Mas para isso acontecer, a luz precisa ter certas características, como a frequência adequada.
Passo 3
Vamos analisar a alternativa A: “É necessária uma energia mínima dos fótons da luz incidente para arrancar os elétrons do metal.”
Isso está correto! Na teoria do efeito fotoelétrico, existe uma energia mínima, chamada de função trabalho do metal, que cada fóton precisa ter para liberar um elétron. Se a energia do fóton (que depende da frequência da luz) for menor que essa energia mínima, os elétrons não serão ejetados, mesmo que a intensidade da luz seja alta.
Passo 4
Agora, a alternativa B: “Os elétrons arrancados do metal saem todos com a mesma energia cinética.”
Essa está errada. A energia cinética dos elétrons ejetados depende da frequência da luz incidente. Quanto maior a frequência da luz, maior a energia dos elétrons expulsos. Então, eles não saem todos com a mesma energia, a não ser que a luz tenha uma única frequência.
Passo 5
Vamos para a alternativa C: “A quantidade de elétrons emitidos por unidade de tempo depende do quantum de energia da luz incidente.”
Essa também está errada. A quantidade de elétrons emitidos está relacionada com a intensidade da luz, ou seja, o número de fótons incidentes por unidade de tempo. O “quantum de energia” se refere à energia de cada fóton, que está ligada à frequência da luz, e não diretamente ao número de elétrons emitidos.
Passo 6
Por fim, a alternativa D: “A quantidade de elétrons emitidos por unidade de tempo depende da frequência da luz incidente.”
Essa está parcialmente correta, mas pode ser enganosa. A frequência da luz determina se os elétrons serão ejetados e qual será a sua energia cinética, mas a quantidade de elétrons emitidos por unidade de tempo está mais relacionada com a intensidade da luz (número de fótons) do que com a frequência. Portanto, essa alternativa não é totalmente precisa.
Resposta
A alternativa A está correta: É necessária uma energia mínima dos fótons da luz incidente para arrancar os elétrons do metal.