Uma placa de sódio tem uma função trabalho de
. Um feixe de luz com frequência de
incide sobre essa superfície.
Determine a velocidade máxima dos elétrons emitidos.
Determine a velocidade máxima dos elétrons emitidos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre o efeito fotoelétrico, onde a luz incidente em uma superfície metálica pode liberar elétrons. Aqui, temos:
- Função trabalho da placa de sódio:
- Frequência da luz:
Para resolver isso, vamos precisar usar:
- A equação de Einstein para o efeito fotoelétrico:
- A relação entre energia cinética e velocidade dos elétrons:
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia do fotão da luz que está incidindo na placa de sódio. A energia de um fotão é dada por:
Onde:
-
é a constante de Planck ( ) -
é a frequência da luz ( )
Passo 3
Calculando
:
Passo 4
A função trabalho da placa de sódio está em elétron-volts (eV). Vamos converter essa energia para joules para facilitar os cálculos:
Então,
Passo 5
Agora, usando a equação de Einstein, a energia cinética máxima dos elétrons emitidos é:
Passo 6
Para encontrar a velocidade máxima dos elétrons, usamos a relação entre energia cinética e velocidade:
Isolando
:
Onde
é a massa do elétron (
).
Passo 7
Substituindo os valores:
Resposta
A velocidade máxima dos elétrons emitidos é aproximadamente
.