Enunciado

A Fig. 39-29a mostra um tubo fino no qual foi montado um poço de potencial finito, com V 2 = 0 . Um elétron se move para a direita no interior do poço, em uma região onde a tensão é V 1 = - 9,00   V ,   com uma energia cinética de 2,00   e V . Quando o elétron penetra no poço, pode ficar confinado se perder a energia suficiente emitindo um fóton. Os níveis de energia do elétron no interior do poço são E 1 = 1,0   e V ,   E 2 = 2,0   e V e E 3 = 4,0   e V e a região não quantizada começa em E 4 = 9,0   e V , como mostra o diagrama de níveis de energia da Fig.39-29b. qual e a menor energia (em e V ) que o fóton pode possuir?

Passo 1

Bom, como o elétron está penetrando no poço, a energia que ele tem está na região não quantizada, então a menor energia que o fóton pode ter com a emissão do elétron é do nível E 4 para o E 3 para que ele fique confinado. A diferença entre esses níveis é:

∆ E = E 4 - E 3 = 9,0   e V - 4,0   e V = 5,0   e V

Passo 2

Além dessa energia, o fóton vai ter toda a energia cinética do elétron, porque é necessário que ele perca também essa energia para cair no poço. Então:

E f ó t o n = ∆ E + K = 5,0   e V + 2,0   e V = 7,0   e V

Resposta

E f ó t o n = 7,0   e V

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