Um experimento foi realizado para investigar o efeito fotoelétrico utilizando uma lâmpada de mercúrio
como fonte de luz. Os comprimentos de onda
da luz foram selecionados a partir das principais linhas espectrais do mercúrio, e o potencial de corte (
) foi medido para cada comprimento de onda. A tabela abaixo apresenta os dados coletados:
|
|
---|---|
365 | 1.5 |
404 | 1.2 |
436 | 1.0 |
546 | 0.6 |
578 | 0.5 |
(b) Construa um gráfico de
em função de
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa parte do exercício sobre o efeito fotoelétrico. A gente precisa construir um gráfico do potencial de corte (
) em função da frequência (
) da luz. Para isso, vamos usar os dados que já temos de comprimento de onda (
) e
. Primeiro, vamos lembrar que frequência e comprimento de onda estão relacionados pela velocidade da luz, então vamos converter os comprimentos de onda para frequências para poder fazer o gráfico.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como converter o comprimento de onda (
) para frequência (
). A relação entre essas duas grandezas é dada pela fórmula da velocidade da luz:
Aqui,
é a velocidade da luz no vácuo, que vale aproximadamente
. Queremos encontrar
, então vamos reorganizar a fórmula:
Mas atenção: precisamos que as unidades estejam compatíveis. Como
está em metros por segundo (m/s) e
está em nanômetros (nm), vamos converter
para metros:
Passo 3
Vamos calcular a frequência (
) para cada comprimento de onda (
) dado na tabela:
- Para
:
- Para
:
- Para
:
- Para
:
- Para
:
Agora temos a frequência correspondente a cada comprimento de onda.
Passo 4
Com os valores de
calculados e os potenciais de corte (
) fornecidos na tabela, vamos montar o gráfico. No eixo horizontal (x) colocamos a frequência
em Hertz (Hz) e no eixo vertical (y) colocamos o potencial de corte
em Volts (V).
Aqui está uma representação de como os pontos ficariam no gráfico:
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---|---|
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1.5 |
|
1.2 |
|
1.0 |
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0.6 |
|
0.5 |
Plotando esses pontos, você verá que conforme a frequência aumenta, o potencial de corte também aumenta, o que está de acordo com a teoria do efeito fotoelétrico.
Resposta
Construiu-se um gráfico de
em função de
utilizando os dados convertidos. Observa-se que o potencial de corte aumenta conforme a frequência da luz aumenta, conforme esperado no efeito fotoelétrico.