A velocidade de um elétron emitido pela superfície de uma chapa de zinco por um fóton é
. Sabendo que a frequência de corte do mesmo é
.
Dados:
g e
.
a) Qual a energia cinética do elétron ejetado?
b) Qual o comprimento de onda da radiação que provocou a fotoejeção do elétron?
a) Qual a energia cinética do elétron ejetado?
b) Qual o comprimento de onda da radiação que provocou a fotoejeção do elétron?
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede (peguei estes dados do enunciado).
- Velocidade do elétron ejetado:
. - Energia de corte (função trabalho) da chapa de zinco:
. - Massa do elétron:
. - Conversão:
.
O enunciado pede:
(a) Qual é a energia cinética do elétron ejetado?
(b) Qual é o comprimento de onda da radiação incidente que provocou a fotoejeção?
(a) Qual é a energia cinética do elétron ejetado?
(b) Qual é o comprimento de onda da radiação incidente que provocou a fotoejeção?
Observações de conversão que já vou usar:
- Converter
para quilogramas: . - Converter
para : .
Passo 2
Calcular a energia cinética clássica do elétron usando a fórmula
Primeiro converto as unidades:
Calculo
:
Agora aplico a fórmula:
Faço a multiplicação (mostrando a ordem de grandeza):
Passo 3
Converter a energia cinética de joule para elétron-volt usando
:
Calculando:
Passo 4
Usar a equação do efeito fotoelétrico para relacionar energia do fóton, função trabalho e energia cinética máxima:
onde
e
estão em elétron-volts. Substituo os valores:
Converto
para joules:
Passo 5
Calcular o comprimento de onda
do fóton usando a relação
Vou usar os valores:
Calculo
:
Agora a divisão:
Converto para nanômetros (
):
Passo 6
Resumo interpretativo rápido: a energia cinética calculada é muito pequena em comparação com a função trabalho (
), por isso a maior parte da energia do fóton foi gasta para arrancar o elétron; o comprimento de onda obtido (
) está na região ultravioleta próxima, o que faz sentido para uma função trabalho de
. Força final: você já está mandando bem! Se quiser eu refaço com mais casas significativas ou com arredondamento diferente.
Resposta
(a)
(b)