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Enunciado

Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 38.2 - Ex. 23

Uma placa de alumínio é iluminada por luz com um comprimento de onda de 200   n m . No alumínio, uma energia de 4,20   e V é necessária para que um eletron seja ejetado. Qual é a energia cinética (a) do elétron ejetado mais rápido? (b) do elétron ejetado mais lento? (c) Qual é o potencial de corte? (d) Qual é o comprimento de onda de corte do alumínio?

Passo 1

A questão fala sobre uma placa de alumínio cuja função trabalho é Φ = 4,20   e V iluminada por uma radiação com λ = 200   n m . Queremos saber a energia do elétron mais rápido e do mais lento quando ocorre efeito fotoelétrico. Para isso,

K m a x = h f - Φ = h c λ - Φ

Assim,

K m a x = 1240   e V   n m 200   n m - 4,20   e V = 6,20 - 4,20   e V = 2,00   e V

A energia do elétron mais lento será K m i n = 0 , que ocorre quando o elétron ejetado está preso ao átomo exatamente com a energia do fóton incidente!

Passo 2

O potencial de corte é dado por

e V C = K m a x

Assim,

V C = 2,00   V

Já o comprimento de onda de corte é

h f c = Φ ⇒ h c λ c = Φ ⇒ λ c = h c Φ = 1240   e V   n m 4,20   e V = 295   n m

Resposta

K m a x = 2,00   e V

K m i n = 0

V C = 2,00   V

λ c = 295   n m

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