Questão 6. Com base na equação prosta por Einstein para explicar o efeito fotoelétrico a energia cinética de um elétron emitido será igual a energia do fóton que causa a sua emissão? Justifique a sua resposta.
Passo 1
O enunciado pergunta se, segundo a equação proposta por Einstein para o efeito fotoelétrico, a energia cinética de um elétron emitido será igual à energia do fóton que o ejetou. O conteúdo envolvido é a explicação quântica do efeito fotoelétrico e, em particular, a famosa equação de Einstein que relaciona a energia do fóton com a função trabalho do metal e a energia cinética do elétron.
Passo 2
Einstein propôs que, ao incidir um fóton de frequência
num metal, parte da energia
é gasta para vencer a função trabalho
(energia mínima para arrancar o elétron) e o restante aparece como energia cinética máxima
do elétron. Matematicamente,
Passo 3
Nesse balanço de energia,
representa a energia absorvida pelo elétron para escapar do potencial do metal. Como
nos materiais reais, sempre sobra menos energia do que
para a parte cinética. Assim,
Passo 4
A única situação em que
seria igual a
ocorreria se
, ou seja, se não houvesse nenhuma barreira de potencial — caso que não existe em metais reais. Portanto, na prática, a energia cinética do elétron é sempre menor que a energia do fóton incidente.
Resposta
Não. A energia cinética do elétron é dada por
que é sempre menor que a energia do fóton
porque parte dessa energia é consumida para vencer a função trabalho
.