A função trabalho do molibdênio é
. (a) Qual é a frequência de corte para o efeito fotoelétrico no molibdênio? (b) Uma luz amarela com um comprimento de onda de 560 nm é capaz de fazer com que o molibdênio emita fotoelétrons? Prove que sua resposta está correta.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. A função trabalho do molibdênio é de
. Isso significa que precisamos de pelo menos essa quantidade de energia para arrancar um elétron do metal. O conteúdo que vamos usar aqui é o efeito fotoelétrico, que trata de como a luz pode liberar elétrons de um material. Para resolver esse problema, vamos usar as relações entre energia, frequência e comprimento de onda da luz, além da constante de Planck.
Passo 2
Vamos começar com a parte (a): Qual é a frequência de corte para o efeito fotoelétrico no molibdênio?
A frequência de corte (
) é a menor frequência de luz que pode ejetar um elétron de um material. Para encontrar essa frequência, usamos a relação entre a energia da função trabalho (
) e a frequência:
Onde:
-
(função trabalho) -
(constante de Planck)
Vamos isolar
:
Calculando:
Passo 3
Agora, vamos para a parte (b): Uma luz amarela com um comprimento de onda de 560 nm é capaz de fazer com que o molibdênio emita fotoelétrons?
Primeiro, precisamos descobrir a energia dos fótons dessa luz amarela. Usamos a relação entre energia (
), constante de Planck (
), e frequência (
):
Onde:
-
(velocidade da luz) -
Calculando a energia:
Agora, comparamos essa energia com a função trabalho do molibdênio:
Como a energia dos fótons é menor que a função trabalho, a luz amarela não tem energia suficiente para ejetar elétrons do molibdênio.
Resposta
(a) A frequência de corte é aproximadamente
.
(b) A luz amarela com comprimento de onda de 560 nm não consegue fazer o molibdênio emitir fotoelétrons, pois a energia dos fótons (2,22 eV) é menor que a função trabalho do molibdênio (4,22 eV).
(b) A luz amarela com comprimento de onda de 560 nm não consegue fazer o molibdênio emitir fotoelétrons, pois a energia dos fótons (2,22 eV) é menor que a função trabalho do molibdênio (4,22 eV).