Origem do Exercício
Uma lâmpada de luz ultravioleta é coberta com um filtro que permite apenas a passagem de luz de comprimento de onda igual a .
Quando a luz transmitida incide sobre uma superfície metálica, observa-se um fluxo de elétrons emergindo do metal.
- Se a intensidade da luz que atinge a superfície é dobrada,
- mais elétrons são emitidos por unidade de tempo.
- os elétrons emitidos têm maior energia.
- as afirmativas e são falsas.
- as afirmativas e são verdadeiras.
- O filtro é substituído por outro que transmite apenas luz com comprimento de onda de e a lâmpada é ajustada para que a intensidade luminosa incidindo sobre a superfície permaneça a mesma que para luz de comprimento de onda de .
Justifique sua resposta. Não basta indicar a alternativa correta.
Com a luz de comprimento de onda de ,
- mais elétrons são emitidos por unidade de tempo.
- os elétrons emitidos têm maior energia.
- as afirmativas e são falsas.
- as afirmativas e são verdadeiras.
Justifique sua resposta. Não basta indicar a alternativa correta.
Passo 1
Letra a)
A intensidade da luz se relaciona com o número de fótons emitidos por unidade de tempo por unidade de área.
Sendo assim, o aumento da intensidade da luz altera apenas a quantidade de fótons incidentes, e não a energia de cada fóton.
Como cada elétron é emitido após absorver fóton, a quantidade de elétrons emitidos pela superfície irá aumentar.
Contudo, a energia dos elétrons não vai se alterar em relação à menor intensidade, pois ela depende da energia do fóton, que se mantém constante.
Temos então que a única afirmação correta é a .
Passo 2
Letra b)
Ao alterarmos o comprimento de onda da luz, alteramos sua energia, dada por:
Tendo diminuído o comprimento de onda da luz, a energia de cada fóton aumentou. Isso faz com que a energia cedida aos elétrons seja maior, que se desprendem com maior energia.
Além disso, a intensidade permanece constante. Porém, como a energia de cada fóton aumenta, e o fluxo de fótons depende dela inversamente, o número de fótons emitidos vai diminuir.
Isso causará uma diminuição na quantidade de elétrons ejetados da superfície metálica.
Neste caso, a única afirmação correta é a .
Resposta
Letra a)
A única afirmação correta é a .
Letra b)
A única afirmação correta é a .