Sobre o efeito fotoelétrico, marque a alternativa correta:
a) Para ocorrer o efeito fotoelétrico é necessária a radiação incidente sobre a placa metálica tenha uma intensidade igual ou maior que o valor de corte
b) Para ocorrer o efeito fotoelétrico é necessário que a radiação tenha frequência igual ou maior que a chamada frequência de corte.
c) A frequência de corte é fruto da razão entre a função trabalho e a constante de Planck
d) A energia cinética dos fotoelétrons é diretamente proporcional ao comprimento de onda da radiação incidente Qual seria a alternativa correta, nessa questão?
a) Para ocorrer o efeito fotoelétrico é necessária a radiação incidente sobre a placa metálica tenha uma intensidade igual ou maior que o valor de corte
b) Para ocorrer o efeito fotoelétrico é necessário que a radiação tenha frequência igual ou maior que a chamada frequência de corte.
c) A frequência de corte é fruto da razão entre a função trabalho e a constante de Planck
d) A energia cinética dos fotoelétrons é diretamente proporcional ao comprimento de onda da radiação incidente Qual seria a alternativa correta, nessa questão?
Passo 1
Vamos resumir o enunciado: Temos uma questão sobre efeito fotoelétrico e precisamos identificar qual das alternativas está correta. O conteúdo envolvido aqui inclui conceitos de física moderna, especificamente relacionados à interação entre a luz (radiação eletromagnética) e a matéria (metais). Para resolver, vamos precisar entender o que é o efeito fotoelétrico, o que são frequência de corte, função de trabalho e como eles se relacionam.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é o efeito fotoelétrico. Este é um fenômeno onde elétrons são ejetados de um material (geralmente metais) quando ele é exposto à luz de uma certa frequência. Para que isso aconteça, a luz deve ter energia suficiente para superar a função de trabalho do material, que é a energia mínima necessária para liberar um elétron.
Passo 3
A energia dos fótons (partículas de luz) está relacionada à sua frequência pela fórmula:
Onde:
- $ E $ é a energia do fóton,
- $ h $ é a constante de Planck (
), - $ \nu $ é a frequência da radiação.
Passo 4
Para que o efeito fotoelétrico ocorra, a energia do fóton deve ser igual ou maior que a função de trabalho ($ \phi $) do material:
A frequência mínima necessária para que os elétrons sejam ejetados é chamada de frequência de corte ($ \nu_c $):
Passo 5
Analisando as alternativas:
-
a) Diz que a intensidade da radiação precisa ser igual ou maior que um valor de corte. Incorreto, porque a intensidade afeta o número de elétrons ejetados, não a ocorrência do efeito.
-
b) Afirma que a frequência da radiação deve ser igual ou maior que a frequência de corte. Correto, conforme nossa explicação.
-
c) Afirma que a frequência de corte é a razão entre a função de trabalho e a constante de Planck. A fórmula que derivamos é $ \nu_c = \frac{\phi}{h} $, o que confirma essa afirmação. Correto.
-
d) Diz que a energia cinética dos fotoelétrons é diretamente proporcional ao comprimento de onda. Incorreto, pois a energia cinética é inversamente proporcional ao comprimento de onda, já que $ \nu = \frac{c}{\lambda} $.
Resposta
As alternativas b) e c) estão corretas. Contudo, a alternativa mais direta e com a formulação precisa é a c):
c) A frequência de corte é fruto da razão entre a função trabalho e a constante de Planck