Enunciado
Física - Tipler - Vol 3- Ed: 6º - Capítulo 34.1 - Ex. 73
Esse problema estima o intervalo de tempo no efeito fotoelétrico que é esperado classicamente, mas não observado. Deixe a intensidade da radiação incidente que cai sobre um átomo ser de 0,010 W / m2. (a) Se a área apresentada pelo átomo for 0,010 nm2, encontre a energia por segundo caindo sobre um átomo. (b) Se a função de trabalho é de 2,0 eV, quanto tempo levaria para que tanta energia caísse no átomo se a energia da radiação fosse distribuída uniformemente, e não em pacotes compactos (fótons)?
Passo 1
(a) Vamos ver a primeira informação do problema: a intensidade é :
Se a área for :
Só que, para acharmos o resultado em elétron-volts, vamos dividir tudo por :
Passo 2
(b) Bem, se a energia não fosse distribuída em fótons, teríamos o caso clássico e não quântico. Dessa forma, a potência seria:
Onde agora. Já que, sem os fótons, a única energia presente é da função trabalho:
Substituindo os valores:
Resposta
(a)
(b)