Determine a região do espectro eletromagnético em que está localizada a frequência mínima (comprimento de onda máxima) de cada material para que se observe o efeito fotoelétrico e preencha a última coluna.
Material Região do E.E.
Na 2,28
Al 4,08
Se 5,11
Pt 6,35

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma tabela com diferentes materiais e suas funções trabalho ( ) em elétron-volts (eV). Precisamos determinar para cada material:
  1. A frequência mínima ( ) necessária para que ocorra o efeito fotoelétrico.
  2. O comprimento de onda máximo ( ) correspondente a essa frequência.
  3. A região do espectro eletromagnético onde esse comprimento de onda está localizado.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de energia de fótons e a relação entre energia, frequência e comprimento de onda da luz.

Passo 2

Primeiro, lembramos que a energia ( ) de um fóton está relacionada à sua frequência ( ) e ao seu comprimento de onda ( ) pelas seguintes equações:
onde:
  • é a constante de Planck ( ),
  • é a velocidade da luz no vácuo ( ).
Para que o efeito fotoelétrico ocorra, a energia do fóton deve ser pelo menos igual à função trabalho do material ( ):

Passo 3

Vamos converter a função trabalho ( ) de cada material de elétron-volts (eV) para joules (J), pois a constante de Planck está em joules por segundo. Sabemos que:

Passo 4

Agora, calcularemos a frequência mínima ( ) para cada material usando a fórmula:
Vamos fazer isso para cada material:
  1. Sódio (Na):
  2. Alumínio (Al):
  3. Selênio (Se):
  4. Platina (Pt):

Passo 5

Com a frequência mínima calculada, vamos determinar o comprimento de onda máximo ( ) usando a fórmula:
Vamos calcular para cada material:
  1. Sódio (Na):
  2. Alumínio (Al):
  3. Selênio (Se):
  4. Platina (Pt):

Passo 6

Agora, vamos identificar em qual região do espectro eletromagnético cada se encontra:
  • Infravermelho:
  • Vermelho:
  • Laranja:
  • Amarelo:
  • Verde:
  • Azul:
  • Ultravioleta:
Vamos classificar cada material:
  1. Sódio (Na): está na região Verde do espectro visível.
  2. Alumínio (Al): está na região Ultravioleta.
  3. Selênio (Se): está na região Ultravioleta.
  4. Platina (Pt): está na região Ultravioleta.

Resposta

Tabela preenchida:
Material Região do E.E.
Na 2,28 545 Verde (Visível)
Al 4,08 304 Ultravioleta
Se 5,11 244 Ultravioleta
Pt 6,35 195 Ultravioleta

Exercícios relacionados

A partir da equação do efeito fotoelétrico obtido por Einstein:
a) Explique como determinar a frequência mínima (comprimento de onda máximo) para ocorrer o efeito fotoelétrico, em seguida preencha as e colunas da tabela abaixo para cada material;
Qual a energia, frequência e comprimento de onda dos fótons emitidos para uma transição do nível para o nível nestes átomos? Em que regiões do espectro eletromagnético eles se encontram?
Calcule os raios das órbitas e energias permitidas nos níveis e nos átomos e ;
Bohr desenvolveu seu modelo atômico para átomos hidrogenóides, isto é, átomos com apenas um elétron em torno do núcleo, como o próprio hidrogênio e átomos ionizados como o e o .
a) Explique o que acontece com os raios das órbitas e a energias permitidas dos elétrons à medida que aumentamos o valor de Z (número de prótons no núcleo);