O maior comprimento de onda que pode causar emissão de elétrons do césio é 653 nm . a) Calcule a função trabalho do césio. b) Se luz de 300 nm (ultravioleta) incidir sobre o césio, qual a máxima energia cinética dos elétrons ejetados?
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre o efeito fotoelétrico no césio. Primeiro, precisamos entender que vamos calcular a função trabalho do césio e a energia cinética máxima dos elétrons quando iluminados com luz ultravioleta. Para isso, utilizaremos conceitos de física como a energia dos fótons e a equação do efeito fotoelétrico.
Passo 2
Para calcular a função trabalho (
) do césio, usamos a relação entre a energia de um fóton e o comprimento de onda máximo (
) que ainda causa emissão de elétrons. A fórmula é:
Onde:
-
é a constante de Planck ( ), -
é a velocidade da luz ( ), -
é o comprimento de onda máximo (653 nm ou ).
Passo 3
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 4
Convertendo a função trabalho para elétron-volts (eV), sabendo que
:
Passo 5
Agora, para a parte b), queremos encontrar a máxima energia cinética (
) dos elétrons quando a luz de 300 nm incide sobre o césio. Utilizamos a equação do efeito fotoelétrico:
Onde
.
Passo 6
Calculando a energia dos fótons:
Convertendo para eV:
Passo 7
Subtraindo a função trabalho:
Resposta
a) A função trabalho do césio é aproximadamente
.
b) A máxima energia cinética dos elétrons ejetados é .
b) A máxima energia cinética dos elétrons ejetados é