Fisica

EFEITO FOTOELÉTRICO

1. A função trabalho de um dado metal é 2,5 eV.

a) Verifique se ocorre emissão fotoelétrica quando sobre esse metal incide luz de comprimento de onda 6,0×10­7m. A constante de Planck é h4,2×10­15eV.s e a velocidade da luz no vácuo é c=3,0×108m/s.
b) Qual é a freqüência mais baixa da luz incidente capaz de arrancar elétrons do metal?

2. Para liberar elétrons da superfície de um metal, é necessário iluminá-lo com luz de comprimento de onda igual ou menor que . Qual o potencial de superfície (também chamado "função trabalho") deste metal, em eV (elétron-volts)? Qual a frequência óptica, em unidades de , necessária para liberar elétrons com energia cinética igual a 3,0 eV?

3. O efeito fotoelétrico, cuja descrição por Albert Einstein está completando 100 anos em 2005 (ano internacional da Física), consiste na emissão de elétrons por um metal no qual incide um feixe de luz. No processo, "pacotes" bem definidos de energia luminosa, chamados fótons, são absorvidos um a um pelos elétrons do metal. O valor da energia de cada fóton é dado por E(fóton) = h f, onde e V.s é a chamada constante de Planck e f é a frequência da luz incidente. Um elétron só é emitido do interior do metal se a energia do fóton absorvido for maior que uma energia mínima. Para os elétrons mais fracamente ligados ao metal, essa energia mínima é chamada função trabalho W e varia de metal para metal (ver a tabela a seguir). Considere c = 300.000 km/s.

a) Calcule a energia do fóton (em eV), quando o comprimento de onda da luz incidente for m.
b) A luz de m é capaz de arrancar elétrons de quais dos metais apresentados na tabela?
c) Qual será a energia cinética de elétrons emitidos pelo potássio, se o comprimento de onda da luz incidente for 3 × 10-7 m? Considere os elétrons mais fracamente ligados do potássio e que a diferença entre a energia do fóton absorvido e a função trabalho W é inteiramente convertida em energia cinética.

4. Considere o texto