Questão 06
(FUVEST SP/2012) Em um laboratório de física, estudantes fazem um experimento em que radiação eletromagnética de comprimento de onda
incide em uma placa de sódio, provocando a emissão de elétrons. Os elétrons escapam da placa de sódio com energia cinética máxima
, sendo
a energia de um fóton da radiação e
a energia mínima necessária para extrair um elétron da placa. A energia de cada fóton é
, sendo
a constante de Planck e
a frequência da radiação. Determine
a) a frequência
da radiação incidente na placa de sódio;
b) a energia
de um fóton dessa radiação;
c) a energia cinética máxima
de um elétron que escapa da placa de sódio;
d) a frequência
da radiação eletromagnética, abaixo da qual é impossível haver emissão de elétrons da placa de sódio.
NOTE E ADOTE
Velocidade da radiação eletromagnética:
.
.
.s.
(sódio)
.
.
a) a frequência
b) a energia
c) a energia cinética máxima
d) a frequência
Passo 1
O enunciado trata de um experimento de efeito fotoelétrico: uma radiação de comprimento de onda
incide sobre uma placa de sódio cuja função trabalho é
. Para resolver, vamos usar as relações:
,
,
e a frequência limiar
.
Passo 2
Calculamos a frequência da radiação usando
. Convertendo
e com
temos
Passo 3
A energia de um fóton é dada por
. Com
e
, temos
Passo 4
A energia cinética máxima de um elétron emitido é
. Então
Passo 5
A frequência limiar abaixo da qual não ocorre emissão é
. Logo,
Resposta
a)
;
b) ;
c) ;
d) .
b)
c)
d)