Quando uma fonte de luz emite radiação eletromagnética em direção a uma superfície metálica carregada eletricamente, elétrons podem ser ejetados com alguma energia cinética.
a) Descreva como a física clássica (teoria eletromagnética) explica o efeito fotoelétrico (modelo científico). Como a luz é descrita neste modelo? Utilize os conceitos de amplitude do campo elétrico, intensidade da fonte de luz na sua explicação.
a) Descreva como a física clássica (teoria eletromagnética) explica o efeito fotoelétrico (modelo científico). Como a luz é descrita neste modelo? Utilize os conceitos de amplitude do campo elétrico, intensidade da fonte de luz na sua explicação.
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo. Ela fala sobre o efeito fotoelétrico, que é quando elétrons são ejetados de uma superfície metálica por luz. Precisamos explicar como a física clássica, ou seja, a teoria eletromagnética, tenta explicar esse fenômeno. Para isso, vamos precisar entender como a luz é descrita nesse modelo, focando na amplitude do campo elétrico e na intensidade da fonte de luz.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que, na física clássica, a luz é entendida como uma onda eletromagnética. Isso significa que ela consiste em campos elétricos e magnéticos que oscilam perpendicularmente entre si e à direção de propagação da onda.
Passo 3
A amplitude do campo elétrico é uma medida da força dessas oscilações elétricas na onda. Quanto maior a amplitude, mais forte é o campo elétrico.
Passo 4
A intensidade da luz está relacionada à energia que a onda carrega. Na teoria clássica, a intensidade
é proporcional ao quadrado da amplitude
do campo elétrico:
Isso significa que, aumentando a amplitude do campo elétrico, a intensidade da luz aumenta.
Passo 5
Agora, aplicando isso ao efeito fotoelétrico: segundo a física clássica, a energia fornecida pela luz para os elétrons seria dependente da intensidade da luz. Ou seja, se aumentarmos a intensidade (aumentando a amplitude do campo elétrico), os elétrons receberiam mais energia e, portanto, seriam ejetados com maior energia cinética.
Passo 6
Além disso, na teoria clássica, espera-se que elétrons possam ser ejetados independentemente da frequência da luz, desde que a intensidade seja suficientemente alta para fornecer a energia necessária.
Resposta
Assim, segundo a física clássica, o efeito fotoelétrico é explicado pelo aumento da intensidade da luz, relacionada à amplitude do campo elétrico, fornecendo energia contínua para ejetar os elétrons da superfície metálica.
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ii. e
ii.
O efeito fotoelétrico foi observado inicialmente por Heinrictr Hertz nos experimentos que buscavam confirmar a relação entre eletromagnetismo e óptica. Duas teorias buscaram explicar o fenômeno: Hipótese do gatilho (Lenard Phillip) e teoria dos quanta de luz (A. Einstein)
a) Explique resumidamente cada uma das propostas.
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c) A frase abaixo ilustra o conceito de revolução científica, proposto por Thomas Kuhn, no efeito fotoelétrico. Qual foi neste caso a mudança de paradigma?
[…] ousada, para não dizer imprudente, a hipótese de um corpúsculo de luz eletromagnética de energia h.f,[…] porque ela contraria completamente os fatos estabelecidos de interferência
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