Qual é a energia máxima dos elétrons emitidos em um experimento de efeito fotoelétrico quando a luz incidente possui uma frequência de
? Considere que a função trabalho do material é de
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o efeito fotoelétrico! A gente precisa descobrir a energia máxima dos elétrons emitidos quando um fóton de luz com frequência
Hz incide sobre o material. Para isso, vamos usar a fórmula do efeito fotoelétrico e considerar que a função trabalho do material é de 4,0 eV.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a equação que relaciona a energia do fóton incidente com a energia máxima dos elétrons emitidos. A fórmula do efeito fotoelétrico é:
Onde:
-
é a energia máxima do elétron emitido, -
é a constante de Planck ( ), -
é a frequência da luz incidente, -
é a função trabalho do material.
Passo 3
Agora, vamos calcular a energia do fóton (
). Primeiro, precisamos converter a função trabalho de elétron-volts para joules, pois a constante de Planck está em joules:
Passo 4
Agora, calculamos
:
Passo 5
Substituímos os valores na equação do efeito fotoelétrico:
Passo 6
Uma energia negativa não faz sentido nesse contexto, o que significa que os fótons com essa frequência não têm energia suficiente para ejectar elétrons do material. Ou seja, nenhum elétron será emitido.
Resposta
Nenhum elétron será emitido, pois a energia dos fótons é insuficiente para superar a função trabalho do material.