Qual é a relação entre a frequência da luz e o efeito fotoelétrico?
Passo 1
Vamos resolver a questão: Qual é a relação entre a frequência da luz e o efeito fotoelétrico? Aqui, vamos trabalhar com conceitos de Física, especificamente no estudo do Efeito Fotoelétrico. Para isso, precisaremos entender como a frequência da luz influencia a emissão de elétrons de um material.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o efeito fotoelétrico. Esse fenômeno ocorre quando a luz incide sobre um material e faz com que elétrons sejam ejetados dele. A energia da luz é fundamental para que isso aconteça.
Passo 3
A frequência da luz está diretamente relacionada à sua energia. A energia de um fóton (a menor partícula de luz) é dada pela fórmula:
onde:
-
é a energia do fóton, -
é a constante de Planck ( J·s), -
é a frequência da luz.
Passo 4
Para que um elétron seja ejetado do material, a energia do fóton precisa ser maior ou igual à energia mínima necessária para essa ejeção, chamada de função trabalho (
) do material. A relação que descreve isso é:
onde
é a energia cinética do elétron emitido.
Passo 5
Dessa equação, vemos que a frequência da luz (
) determina se os fótons possuem energia suficiente para superar a função trabalho. Se a frequência for alta o bastante, os elétrons são ejetados com certa energia cinética.
Passo 6
Portanto, a relação entre a frequência da luz e o efeito fotoelétrico é direta: maior frequência significa maior energia dos fótons, aumentando a probabilidade e a energia dos elétrons emitidos.
Resposta
A frequência da luz determina a energia dos fótons incidentes; somente quando essa frequência é alta o suficiente (energia
supera a função trabalho do material), o efeito fotoelétrico ocorre, e elétrons são ejetados. Assim, há uma relação direta entre a frequência da luz e a ocorrência e a energia dos elétrons emitidos no efeito fotoelétrico.
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