No efeito fotoelétrico define-se o potencial de corte, V0, como o módulo do potencial entre o anodo e o catodo capaz de impedir que os elétrons mais energéticos sejam ejetados. V0 depende linearmente da intensidade da luz incidente.

Passo 1

Beleza, vamos entender esse lance do efeito fotoelétrico. O exercício fala sobre o potencial de corte , que é o potencial necessário pra parar os elétrons mais energéticos de saírem do material quando a luz bate nele. Além disso, diz que varia de forma linear com a intensidade da luz. Vamos usar conceitos básicos de física pra resolver isso passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é o efeito fotoelétrico. Quando a luz incide sobre um metal, ela pode ejetar elétrons desse metal. A energia dos elétrons ejetados depende da frequência da luz, não tanto da intensidade. Isso é descrito pela equação de Einstein:
Kmáx = h f - phi á
Aqui, á é a energia máxima dos elétrons, é a constante de Planck, é a frequência da luz, e é a função trabalho do material (energia mínima pra ejetar um elétron).

Passo 3

Agora, o potencial de corte e V0 = Kmáx é o potencial que precisamos aplicar pra parar esses elétrons de sair. A relação entre o potencial de corte e a energia dos elétrons é dada por:
e V0 = h f - phi á
Onde V0 = h f - phie é a carga do elétron. Substituindo a equação de Einstein, temos:
Então,

Passo 4

O exercício diz que depende linearmente da intensidade da luz . Na física, a intensidade da luz está relacionada com o número de fótons que chegam por segundo. Quanto maior a intensidade, mais fótons, mas cada fóton ainda tem energia . Normalmente, a energia dos elétrons ejetados não depende da intensidade, mas sim da frequência.

Passo 5

Porém, segundo o enunciado, estamos considerando que V0 = k I varia linearmente com . Isso significa que:
Onde é uma constante de proporcionalidade. Então, conforme a intensidade da luz aumenta, o potencial de corte aumenta de forma proporcional.

Resposta

O potencial de corte V0 = k I depende linearmente da intensidade da luz incidente pela relação:

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