(Sears 38.09) Quando um feixe de luz ultravioleta de 400 nm incide sobre a superfície de um certo metal, a energia cinética máxima medida para os fotoelétrons emitidos é de 1,10 eV. Qual é a energia cinética máxima dos fotoelétrons quando a luz de comprimento de onda 300 nm incide sobre a mesma superfície?

Passo 1

O enunciado diz que, para luz de comprimento de onda lambda1=400,nm, a energia cinética máxima dos fotoelétrons é Kmax1=1,10,eV. Pede-se Kmax2 quando incide luz de lambda2=300,nm. O método é usar a equação de Einstein para o efeito fotoelétrico:
Kmax = h clambda - phi,
onde phi é a função trabalho do metal.

Passo 2

Calculamos a energia do fóton para lambda1=400,nm. Usando h capprox1240,eVcdot nm,
Ef1 = h clambda1 = 1240,eVcdot nm400,nm = 3,10,eV

Passo 3

A função trabalho phi é a diferença entre Ef1 e Kmax1:
phi = Ef1 - Kmax1 = 3,10,eV - 1,10,eV = 2,00,eV

Passo 4

Para lambda2=300,nm a energia do fóton é
Ef2 = 1240,eVcdot nm300,nm = 4,13,eV
Logo, a energia cinética máxima será
Kmax2 = Ef2 - phi = 4,13,eV - 2,00,eV = 2,13,eV

Resposta

A energia cinética máxima para lambda=300,nm é 2,13,eV.

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