Radiação de comprimento de onda de 200 nm incide sobre uma superfície cuja função trabalho é de
. (a) Qual será a energia cinética máxima dos fotoelétrons emitidos (em eV)? (b) Se a intensidade da luz incidente é
, qual será o número máximo de elétrons emitidos por segundo e por unidade de área? (c) Se o comprimento de onda da radiação incidente for de 400 nm , qual será o número médio de elétrons emitidos por segundo e por unidade de área para a mesma intensidade da luz incidente
?
Passo 1
O enunciado trata do efeito fotoelétrico: radiação de comprimento de onda
incide numa superfície de função trabalho
. Para resolver precisamos da relação de Einstein
e de que o fluxo de fótons por segundo e por unidade de área é
onde
é a intensidade da luz.
Passo 2
Calcular a energia do fóton para
. Usamos
com
,
,
.
Convertendo para eV (
):
Passo 3
Calcular a energia cinética máxima:
Passo 4
Determinar o número máximo de fótons incidentes por segundo e por metro quadrado para
. Em joules por fóton temos
, logo
Passo 5
No máximo cada fóton emite um elétron, então o número máximo de elétrons emitidos por segundo e por metro quadrado é igual ao número de fótons:
Passo 6
Para
calculamos
em eV:
Como
, nenhum elétron é emitido.
Resposta
(a)
(b)
(c) elétrons/s·m
(b)
(c)