Questão 2. Ao incidir luz sobre uma placa de metal, com um comprimento de onda de 280 nm , os clétrons cjetados têm energia cinética máxima de
. a. Qual é a sua função trabalho? b. Qual o comprimento de onda de corte desse material? c. Se mudarmos o material, podemos mudar a função trabalho? Justifique a sua resposta para que ela seja válida.
Passo 1
O enunciado nos dá uma placa metálica iluminada por luz de comprimento de onda
. Os elétrons ejetados têm energia cinética máxima
. O conteúdo aqui é o efeito fotoelétrico, cuja equação de conservação de energia é
onde
é a função trabalho do metal e
. Também precisaremos da relação entre
e o comprimento de onda de corte
:
Passo 2
Calculamos a energia do fóton incidente via
Usando
e
, temos
Passo 3
Isolando a função trabalho na equação fotoelétrica:
Passo 4
O comprimento de onda de corte
satisfaz
, logo
Passo 5
A função trabalho
é característica de cada material, dependendo das propriedades eletrônicas de sua superfície (barreira de potencial que prende os elétrons). Se mudarmos o metal, mudam essas propriedades e, portanto, mudará também
.
Resposta
a.
b.
c. Sim. A função trabalho é específica de cada material, pois reflete a energia mínima necessária para arrancar um elétron daquele metal.
b.
c. Sim. A função trabalho é específica de cada material, pois reflete a energia mínima necessária para arrancar um elétron daquele metal.