Uma superfície de um certo material metálico começa a emitir elétrons via efeito fotoelétrico quando a radiação incidente tem frequência
.
Determine a função trabalho do material, isto é, a energia mínima de um fóton que incide na superfície metálica para que um elétron seja ejetado.
Determine a função trabalho do material, isto é, a energia mínima de um fóton que incide na superfície metálica para que um elétron seja ejetado.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o efeito fotoelétrico, onde elétrons são emitidos de uma superfície metálica quando ela é iluminada por luz com certa frequência. A gente precisa descobrir a função trabalho desse material, que é basicamente a energia mínima que cada fóton da luz precisa ter para arrancar um elétron da superfície.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a função trabalho (
) está relacionada à frequência de limiar (
), que é a menor frequência da luz que consegue ejetar um elétron. A relação entre elas é dada por:
Onde:
-
é a constante de Planck, que vale aproximadamente . -
é a frequência de limiar.
Passo 3
Na questão, a frequência mínima (
) para ejetar elétrons é
. Então, essa é a nossa
.
Passo 4
Vamos calcular a função trabalho usando a fórmula:
Passo 5
Normalmente, a função trabalho é expressa em eletronvolts (eV) para facilitar a interpretação. Sabemos que:
Então, vamos converter
de Joules para eV:
Resposta
A função trabalho do material é aproximadamente 9,1 eV.