Origens da Teoria Quântica
A função trabalho do tungstênio é . Uma superfície desse metal é iluminada com luz de .
Determine o comprimento de onda dessa luz e a frequência de corte desse metal.
Calcue a energia cinética máxima , em Joules, dos elétrons ejetados.
Obtenha a energia total desses elétrons
Passo 1
Quando falamos em função trabalho, ou em ejetar elétrons, devemos sempre pensar em Efeito Fotelétrico.
Vamos primeiro determinar o comprimento de onda da luz. Para isso, vamos lembrar da fórmula para a energia do fóton:
Lembrando que podemos substituir por , podemos substituir os valores dados e as constantes:
Ahh...normalmente, a constante é dada!
Passo 2
Agora vamos utilizar o mesmo procedimento para determinar a frequência de corte do material, sabendo que função trabalho indica a quantidade de energia mínima necessária para que um elétron seja ejetado:
Como temos o valor da função trabalho, e sabemos que , fica:
Passo 3
Como temos que a energia da luz incidente é e a função trabalho do material é , podemos usar a conservação de energia:
Lembrando que função trabalho é a energia mínima necessária para ejetar um elétron da superfície. Ou seja o restante da energia do fóton incidente é usado para acelerar o elétron, ou seja, é transformado em energia cinética. Bom, vamos às contas:
Substituindo os valores temos:
Em Joules, temos:
Passo 4
Para determinar a energia total dos elétrons ejetados, vamos relembrar a sua definição:
Como temos que a energia de repouso do elétron é dada por , e já calculamos a energia cinetcia, a equação fica:
Lembrando que devemos passa a energia de repouso para .
Resposta
;