Uma superfície de zinco é iluminada por uma luz de 270 nm . A função trabalho do zinco é 3,74 eV. Calcule:
a) a energia cinética máxima dos elétrons fotoejetados da superfície.
a) a energia cinética máxima dos elétrons fotoejetados da superfície.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma superfície de zinco que está sendo iluminada por uma luz de comprimento de onda de 270 nm. A função trabalho do zinco, ou seja, a energia mínima necessária para ejetar um elétron da superfície, é de 3,74 eV. Hoje, vamos calcular qual é a energia cinética máxima que esses elétrons fotoejetados vão ter.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber a energia dos fótons da luz que está iluminando o zinco. A fórmula para a energia de um fóton é:
onde:
-
é a constante de Planck ( ), -
é a velocidade da luz ( ), -
é o comprimento de onda da luz.
Passo 3
Vamos converter o comprimento de onda de 270 nm para metros:
Passo 4
Agora, calculamos a energia dos fótons:
Passo 5
Como a função trabalho está em elétron-volts (eV), vamos converter a energia dos fótons para eV. Sabemos que
:
Passo 6
Agora, usamos a equação da fotoeletricidade que diz que a energia cinética máxima dos elétrons (
) é igual à energia do fóton menos a função trabalho:
onde
é a função trabalho.
Passo 7
Substituindo os valores:
Resposta
A energia cinética máxima dos elétrons fotoejetados é de 0,85 eV.