O ônibus espacial em órbita em torno da Terra, move-se praticamente fora da atmosfera terrestre, mesmo assim acumula uma carga em sua fuselagem devido, em parte, à perda de elétrons causada pelo efeito fotoelétrico com a luz solar. Suponha que a fuselagem do transporte tenha sido revestida com Ni, que tem uma função de trabalho relativamente grande, phi=4,87 eV, nas temperaturas encontradas em órbita. Qual é o comprimento de onda máximo no espectro solar que poderia resultar na emissão de fotoelétrons da fuselagem do ônibus?

Passo 1

Beleza, o exercício fala sobre o efeito fotoelétrico na fuselagem de Ni (níquel) do ônibus espacial, com função de trabalho φ = 4,87 eV. A gente vai usar a teoria do efeito fotoelétrico, que diz que um fóton precisa ter energia mínima igual à função de trabalho para arrancar elétrons. Como energia de um fóton é dada por
E = hclambda
onde é a constante de Planck e a velocidade da luz, a gente precisa dessa fórmula, da conversão eV → J e dos valores de e .

Passo 2

Antes de tudo, convertemos a função de trabalho de elétron-volts para joules, porque as constantes phi = 4,87 eV times 1,602times10^-19,JeV = 4,87 times 1,602times10^-19,J = 7,80times10^-19,J e estão em unidades SI.

Passo 3

Agora usamos a condição de “limite” do efeito fotoelétrico:
Efóton = phi ;Longrightarrow; hclambdamax = phi ó
A gente isola lambdamax = hcphi :

Passo 4

Basta substituir os valores:
  • lambdamax = 6,626times10^-34times3,00times10^87,80times10^-19 = 1,9878times10^-257,80times10^-19 approx 2,55times10^-7,m

Resposta

O comprimento de onda máximo é (ou cerca de 255 nm).

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