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pontos] Um certo metal tem uma função trabalho de
. Luz com um comprimento de onda de 450 nm ilumina a superfície do metal. (a) [0,75 pontos] Qual é frequência de corte
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre o efeito fotoelétrico, onde temos um metal com uma função trabalho de
e a luz que está incidindo sobre ele tem um comprimento de onda de
. Nosso objetivo aqui é encontrar a frequência de corte
, que é a frequência mínima necessária para que os elétrons sejam ejetados do metal.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a função trabalho (
). Ela representa a quantidade mínima de energia necessária para liberar um elétron da superfície do metal. No nosso caso, essa energia é de
.
Passo 3
Sabemos que a energia de um fóton (
) está relacionada à sua frequência (
) pela fórmula:
onde
é a constante de Planck (
).
Passo 4
Para que um elétron seja ejetado, a energia do fóton precisa ser pelo menos igual à função trabalho:
Dessa forma, podemos isolar
para encontrar a frequência de corte:
Passo 5
Antes de calcular, precisamos converter a função trabalho de elétron-volts para joules, já que a constante de Planck está em joules:
Então,
Passo 6
Agora, substituímos os valores na fórmula para
:
Resposta
A frequência de corte
é aproximadamente
.