Sobre uma superfície de potássio é incidida luz UV de 350 nm . A energia máxima do fotoelétron é
. Qual é a função trabalho do potássio?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado nos fala sobre o efeito fotoelétrico numa superfície de potássio quando incide luz ultravioleta (UV) com comprimento de onda de 350 nm. A gente precisa encontrar a função trabalho do potássio. Para isso, vamos usar conceitos de física sobre energia de fótons e o efeito fotoelétrico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia de um fóton (
) pode ser calculada usando a fórmula:
onde:
-
é a constante de Planck ( ), -
é a velocidade da luz ( ), -
é o comprimento de onda da luz.
Passo 3
Vamos calcular a energia do fóton usando
. Primeiro, precisamos converter nanômetros para metros:
Agora, substituindo na fórmula:
Calculando isso, obtemos:
Passo 4
Como geralmente trabalhamos com energia em elétron-volts (eV) nesse contexto, vamos converter a energia do fóton de joules para eV. Sabemos que:
Portanto:
Passo 5
No efeito fotoelétrico, a energia do fóton é usada para remover um elétron da superfície do material. A energia total do fóton é igual à soma da função trabalho (
) do material e a energia cinética máxima (
) do elétron emitido:
Queremos encontrar
, então rearranjamos a equação:
Passo 6
Substituindo os valores que temos:
Resposta
A função trabalho do potássio é de aproximadamente 1,95 eV.