Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 5
Na experiência fotoelétrica na qual se usa luz monocromática e um fotocatodo de sódio, encontramos um potencial de corte de 1,85 V para 𝜆 = 3000 Å, e de 0,82 V para 𝜆 = 4000 Å. Destes dados, determine (a) o valor da constante de Planck, (b) a função trabalho do sódio em elétrons-volt, e (c) o comprimento de onda limite do sódio.
Passo 1
A simplicidade do modelo quântico para o efeito fotoelétrico permite que comparemos valores de maneira muito direta ou prepare gráficos simples que ajudam muito a estudar o efeito da mudança de algum parâmetro que foi ajustado.
Resposta
(a) Para encontrar a constante de Planck, igualamos as duas equações de balanço de energia para os dois casos resolvidos para a função trabalho. Assim, teremos para a constante de Planck a seguinte expressão:
Substituindo os valores conhecidos, e atentando para a o use de unidades corretas, obtemos
(b) Para determinar a função trabalho em elétrons-volt, utilizamos novamente a equação do efeito fotoelétrico
Somando as dua equações, obtemos
Resolvendo para ɸ
ɸ=2,22 eV. Que é um resultado comparável ao valor conhecido.
(c) Parada encontrar o comprimento de onda limite para o sódio, basta igualar ɸ = h𝜈. Temos todos os valores: