A respeito da radiação eletromagnética:
A energia cinética de um elétron ejetado de uma superfície metálica, quando o metal é irradiado com radiação ultravioleta dependente da frequência da radiação?

Passo 1

Beleza, o enunciado tá perguntando sobre o efeito fotoelétrico: “Será que a energia cinética do elétron ejetado de um metal, quando iluminado por luz ultravioleta, depende da frequência dessa luz?”
Conteúdo: efeito fotoelétrico (radiação eletromagnética e emissão de elétrons).
O que vamos precisar:
  • Conceito de fóton e energia de um fóton: .
  • Função trabalho (energia mínima pra arrancar o elétron): .
  • Equação de Einstein pro efeito fotoelétrico: á.

Passo 2

Antes de mais nada, lembra que na física clássica se esperava que a intensidade (brilho) da luz determinasse a energia dos elétrons ejetados, mas o experimento mostrou que não é bem assim.

Passo 3

Na teoria quântica, tratamos a luz como composta de pacotinhos de energia (fótons). Cada fóton tem energia
Efóton = h nu ó
onde
  • é a constante de Planck,
  • é a frequência da luz.

Passo 4

Quando um fóton incide no metal, ele transfere toda a sua energia a um elétron. Parte dessa energia é gasta pra liberar o elétron (essa parte mínima chama-se função trabalho ) e o resto vai como energia cinética pro elétron sair voando.

Passo 5

Então a gente escreve a equação de Einstein:
Kmáx = Efóton - Phi ;=; hnu ;-;Phi áó
Repara que:
  • Se for menor que (frequência de corte), e nenhum elétron sai.
  • Se , sai elétron e a energia cinética aumenta conforme cresce.

Resposta

Sim! A energia cinética do elétron ejetado depende direto da frequência da luz:
boxedKmáx = h,nu - Phi á
Ou seja, quanto maior (acima do limite), maior á.

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