Exercícios Resolvidos de Efeito Fotoelétrico

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Enunciado

O efeito fotoelétrico ocorre a partir de um dado valor mínimo para a freqüência de oscilação da radiação eletromagnética, a qual ilumina um dado material condutor que compõe o experimento. Para um dado material, observa-se que com uma radiação com 22 n m de comprimento de onda, o potencial de corte é 21 V . Para o efeito fotoelétrico ocorrer com esse material, é necessário que a freqüência da radiação utilizada seja maior que o valor:

Escolha uma:

  1. 13,6 × 10 15 H z
  2. 7,0 × 10 15 H z
  3. 20,6 × 10 15 H z
  4. 6,6 × 10 15 H z

Passo 1

Fala galera, tudo bem? Essa questão parece complicada, mas vou ajudar você!

A fórmula geral do efeito fotoelétrico é:

q V = h f - ϕ

Onde q é a carga do elétron, V é o potencial de corte, f é a freqüência do fóton e ϕ é a energia mínima para que o efeito ocorra.

Beleza até aqui?

Além disso, na prova é dado que:

c = 3 × 10 8   m / s

h = 6 × 10 - 34   J ∙ s

e = 2 × 10 - 19   C

Passo 2

Vamos primeiro determinar a freqüência do fóton incidente:

c = λ f

f = c λ = 3 × 10 8 22 × 10 - 9 = 1,36 × 10 16 H z

Passo 3

Agora vou determinar o potencial ϕ :

2 × 10 - 19 21 = 6 × 10 - 34 . 1,36 × 10 16 - ϕ

- 4,2 × 10 - 18 + 8 , 16 × 10 - 18 = ϕ

ϕ = 3,96 × 10 - 18

Passo 4

E agora determinar qual é a freqüência correspondente a essa energia:

f = ϕ h = 3,96 × 10 - 18 6 × 10 - 34 = 6,6 × 10 15 H z

Analisando as alternativas, a correta é a letra (d).

Resposta

( d )

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