Questão 08
(UEG GO/2012) O efeito fotoelétrico, interpretado corretamente pelo físico Albert Einstein, em 1905, enuncia que uma luz incidente sobre a superfície de determinados metais pode arrancar elétrons dessa superfície por causa da interação entre a radiação e a matéria, caracterizada pela absorção dos fótons e pela liberação de elétrons. A respeito da interpretação de Einstein sobre o efeito fotoelétrico, é CORRETO afirmar:
a) a luz incidente no metal é composta por fótons dotados de uma energia dada pelo comprimento de onda da luz vezes a constante de Planck.
b) existe uma frequência-limite abaixo da qual esse efeito não ocorre, mesmo que se aumente consideravelmente a intensidade da luz incidente sobre o metal.
c) ocorre um espalhamento por um elétron devido à colisão com um fóton de momento linear igual à constante de Planck dividida pelo comprimento de onda da luz.
d) todos os metais possuem a mesma função trabalho, que é responsável pela ejeção dos elétrons cinéticos do metal.
a) a luz incidente no metal é composta por fótons dotados de uma energia dada pelo comprimento de onda da luz vezes a constante de Planck.
b) existe uma frequência-limite abaixo da qual esse efeito não ocorre, mesmo que se aumente consideravelmente a intensidade da luz incidente sobre o metal.
c) ocorre um espalhamento por um elétron devido à colisão com um fóton de momento linear igual à constante de Planck dividida pelo comprimento de onda da luz.
d) todos os metais possuem a mesma função trabalho, que é responsável pela ejeção dos elétrons cinéticos do metal.
Passo 1
O enunciado fala do efeito fotoelétrico, um fenômeno em que fótons de luz arrancam elétrons de um metal. O conteúdo principal é a natureza quântica da luz, envolvendo energia de fótons (E = h·ν), função trabalho do metal (φ) e frequência-limite (ν₀).
Passo 2
Analisando a opção a: ela diz que a energia do fóton é dada pelo comprimento de onda vezes h. Na verdade a teoria de Einstein diz que a energia é E = h·ν e, como ν = c/λ, isso não equivale a h·λ. Logo, a) está incorreta.
Passo 3
Analisando a opção b: o efeito fotoelétrico só ocorre se a frequência da luz for maior que uma frequência-limite ν₀, que depende do metal. Aumentar a intensidade (número de fótons) abaixo dessa frequência não ejetará elétrons. Portanto, b) está correta.
Passo 4
Analisando a opção c: embora o fóton tenha momento linear p = h/λ, o espalhamento do fóton por um elétron (efeito Compton) não é o mesmo que o efeito fotoelétrico. A colisão fotão-elétron para liberar elétron não é descrita como espalhamento nessa interpretação. Então, c) está incorreta.
Passo 5
Analisando a opção d: a função trabalho φ varia de metal para metal; não é igual para todos. Logo, d) está incorreta.
Resposta
b