O que é a constante de Planck e qual seu papel no efeito fotoelétrico?
Passo 1
Vamos lá! A questão pede para explicar o que é a constante de Planck e qual é o seu papel no efeito fotoelétrico. Para isso, vamos precisar entender um pouco de física quântica e como a luz interage com a matéria.
Passo 2
Primeiro, a constante de Planck, representada por
, é uma das constantes mais importantes da física. Ela foi introduzida por Max Planck para explicar o comportamento da radiação emitida por corpos negros. Essencialmente,
determina o tamanho dos “pacotes” de energia, chamados quanta, que a luz pode transferir. O valor de
é aproximadamente
J·s.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre o efeito fotoelétrico. Esse fenômeno ocorre quando a luz incide sobre um material e faz com que elétrons sejam ejetados da superfície desse material. Antes de Planck, acreditava-se que a energia da luz dependia apenas de sua intensidade, mas o efeito fotoelétrico mostrou que a energia também depende da frequência da luz.
Passo 4
Aqui entra a constante de Planck! Para explicar o efeito fotoelétrico, Einstein propôs que a luz é composta por quanta de energia, onde cada quantum tem uma energia
dada por:
onde
é a frequência da luz. Isso significa que só se a frequência da luz for suficientemente alta (acima de um certo limiar), cada quantum tem energia suficiente para liberar um elétron do material.
Passo 5
Portanto, a constante de Planck
é fundamental para determinar a quantidade de energia que cada quantum de luz carrega. Sem ela, não conseguiríamos explicar por que a luz de baixa frequência, mesmo com alta intensidade, não consegue ejetar elétrons, enquanto luz de alta frequência consegue, mesmo com baixa intensidade.
Resposta
A constante de Planck
é uma medida fundamental que define a quantidade de energia em cada quantum de luz. No efeito fotoelétrico, ela determina a energia mínima necessária para que a luz ejetar elétrons de um material, explicando por que apenas luz com frequência acima de um limite específico pode causar esse fenômeno.
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