Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 2
Radiação de comprimento de onda de 2000 Å incide sobre uma superfície de alumínio. Para o alumínio, são necessários 4,2 eV para remover um elétron. Qual é a energia cinética do fotoelétron emitido (a) mais rápido e (b) mais lento? (c) Qual é o potencial de corte? (d) Qual o comprimento de onda limite para o alumínio? (e) Se a intensidade da luz incidente é 2W/m², qual é o número médio de fótons por unidade de tempo e por unidade de área que atinge a superfície?
Passo 1
Em muitos problemas que envolvem o efeito fotoelétrico, o que precisa ser feito, na maioria dos casos, é ajustar a equação para determinar o que precisamos calcular.
(a) A Energia da radiação com comprimento de onda de 2000 Å é dada por
= 6,2 eV
Portanto, o elétron mais energético terá
6,2 - 4,2 eV = 2 eV
(b) Para o fotoelétron menos energético,
(c) Para calcular o potencial de corte, fazemos, para dada energia de iluminação,
(d) O comprimento de onda limite é o menor comprimento de onda no qual é possível ter o efeito fotoelétrico, e neste caso, basta fazer
(e) Para encontrar o número de fótons que incide na superfície por unidade de área, basta dividir a intensidade da luz pela energia do fóton incidente. Sendo assim, teremos
Finalmente,
fótons/m²s
Resposta
6,2 - 4,2 eV = 2
fótons/m²s