Qual é a frequência mínima da luz incidente necessária para emitir elétrons de uma superfície com função trabalho de 3,2 eV?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema sobre o efeito fotoelétrico! A questão pergunta qual é a frequência mínima da luz necessária para soltar elétrons de uma superfície que tem uma função trabalho de 3,2 eV. Para isso, vamos precisar entender a relação entre a energia da luz (fóton) e a energia necessária para liberar um elétron da superfície.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia de um fóton de luz é dada pela fórmula:
onde:
-
é a energia do fóton, -
é a constante de Planck ( J·s), -
(nu) é a frequência da luz.
Passo 3
No efeito fotoelétrico, para que um elétron seja emitido da superfície, a energia do fóton precisa ser, pelo menos, igual à função trabalho (
) da superfície. A função trabalho é a energia mínima necessária para liberar um elétron. Então, temos:
Como queremos encontrar a frequência mínima (
) que causa a emissão, podemos rearranjar a fórmula:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na fórmula. Primeiro, precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. A função trabalho está em elétron-volts (eV), então vamos converter para joules (J):
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula para encontrar
:
Resposta
A frequência mínima da luz necessária para emitir elétrons dessa superfície é aproximadamente
hertz.