A partir da equação do efeito fotoelétrico obtido por Einstein:
a) Explique como determinar a frequência mínima (comprimento de onda máximo) para ocorrer o efeito fotoelétrico, em seguida preencha as
e
colunas da tabela abaixo para cada material;
a) Explique como determinar a frequência mínima (comprimento de onda máximo) para ocorrer o efeito fotoelétrico, em seguida preencha as
Passo 1
Vamos lá! Primeiro, o enunciado pede para a gente determinar a frequência mínima (ou o comprimento de onda máximo) necessário para que ocorra o efeito fotoelétrico em diferentes materiais. Estamos trabalhando com a teoria do efeito fotoelétrico de Einstein, que faz parte da física quântica. Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre energia, frequência e comprimento de onda da luz.
Passo 2
A equação de Einstein para o efeito fotoelétrico é:
Aqui:
-
é a energia do fóton. -
é a constante de Planck ( ). -
é a frequência da luz. -
é a função trabalho do material (energia mínima necessária para ejetar um elétron). -
é a energia cinética do elétron ejetado.
Passo 3
Queremos encontrar a frequência mínima (
) para que o efeito fotoelétrico ocorra. Isso acontece quando a energia cinética (
) do elétron é zero, ou seja, toda a energia do fóton é usada para vencer a função trabalho:
Passo 4
Para encontrar a frequência mínima, isolamos
:
Isso nos dá a menor frequência de luz que pode causar a ejeção de elétrons do material.
Passo 5
Como o comprimento de onda (
) está relacionado à frequência pela equação
, onde
é a velocidade da luz (
), podemos encontrar o comprimento de onda máximo (
) correspondente à frequência mínima:
Resposta
Para determinar a frequência mínima necessária para o efeito fotoelétrico, usamos a fórmula:
E o comprimento de onda máximo correspondente é:
Preencha as colunas 3ª e 4ª da tabela com esses valores para cada material, utilizando a função trabalho específica (
) de cada um.