Sobre o efeito fotoelétrico, indique a alternativa correta.
(A) O efeito fotoelétrico é um fenômeno puramente térmico, não dependente das propriedades da luz incidente.
(B) A emissão de elétrons ocorre independentemente da frequência da luz incidente, desde que a intensidade seja suficiente para fornecer a energia necessária.
(C) O efeito fotoelétrico só ocorre quando a luz incidente tem uma frequência maior que a frequência de corte, que depende da função trabalho do material.
(D) A energia cinética dos elétrons emitidos é independente da frequência da luz incidente e depende apenas da intensidade da luz.
(A) O efeito fotoelétrico é um fenômeno puramente térmico, não dependente das propriedades da luz incidente.
(B) A emissão de elétrons ocorre independentemente da frequência da luz incidente, desde que a intensidade seja suficiente para fornecer a energia necessária.
(C) O efeito fotoelétrico só ocorre quando a luz incidente tem uma frequência maior que a frequência de corte, que depende da função trabalho do material.
(D) A energia cinética dos elétrons emitidos é independente da frequência da luz incidente e depende apenas da intensidade da luz.
Passo 1
O enunciado pede para identificarmos, entre quatro afirmações, qual descreve corretamente o efeito fotoelétrico, fenômeno explicado por Einstein em que fótons de luz incidentes sobre um metal podem arrancar elétrons. Para resolver, vamos aplicar os três pontos-chave da teoria:
- Cada fóton transporta energia
. - A emissão ocorre somente se
, em que é a função trabalho do material. Isso define uma frequência de corte . - A energia cinética máxima do elétron é
e a intensidade da luz afeta apenas o número de elétrons emitidos, não sua energia individual.
Passo 2
Analisando a alternativa (A): “O efeito fotoelétrico é um fenômeno puramente térmico, não dependente das propriedades da luz incidente.”
Isto está claramente errado, pois o efeito fotoelétrico depende da frequência e não da temperatura. Ele não tem origem térmica, mas quântica (fótons).
Isto está claramente errado, pois o efeito fotoelétrico depende da frequência e não da temperatura. Ele não tem origem térmica, mas quântica (fótons).
Passo 3
Analisando a alternativa (B): “A emissão de elétrons ocorre independentemente da frequência da luz incidente, desde que a intensidade seja suficiente para fornecer a energia necessária.”
Também está incorreta, porque mesmo com grande intensidade, se não há fótons com energia suficiente (
) e nenhum elétron é emitido.
Também está incorreta, porque mesmo com grande intensidade, se
Passo 4
Analisando a alternativa (C): “O efeito fotoelétrico só ocorre quando a luz incidente tem uma frequência maior que a frequência de corte, que depende da função trabalho do material.”
Isso coincide exatamente com a condição e a definição de
. Portanto, está correta.
Isso coincide exatamente com a condição
Passo 5
Analisando a alternativa (D): “A energia cinética dos elétrons emitidos é independente da frequência da luz incidente e depende apenas da intensidade da luz.”
É o oposto do que prevê Einstein: mostra que
cresce com
e não com a intensidade (que só altera a corrente de elétrons).
É o oposto do que prevê Einstein:
Resposta
(C)