Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 8
Raios X , com ejetam fotoelétrons de uma folha de ouro. Os elétrons descrevem círculos de raios r em uma região onde há um campo de indução magnética B. A experiência mostra que tesla m. Ache (a) energia cinética máxima dos fotoelétrons e (b) o trabalho realizado ao remover o elétron da folha de ouro.
Passo 1
Letra a
Informações do problema: ; raios r; campo de indução magnética B;
A relação de energia que podemos utilizar, é equação da energia relativista, já que falamos de partículas que com viajam com altas velocidades:
Para encontrar o momento associado, vamos utilizar a relação do exemplo 2.6, descrita abaixo:
sendo o momento:
Temos então
De acordo com os valores dados no problema e a carga do elétron (valor tabelado ), obtemos:
Passo 2
Agora vamos calcular o produto pc:
Vamos transformar a unidade para MeV, para corresponder com o valor de energia de repouso que utilizaremos:
Passo 3
Energia de repouso do elétron é tabelada , assim temos a energia expressa por:
Passo 4
Agora vamos calcular a energia cinética máxima, que é dada como:
Passo 5
Letra B
Para calcular o trabalho para remover o elétron da folha de ouro, vamos utilizar a equação (equação 2.4):
Então, primeiramente, temos que encontrar a energia do fóton (equação 2.2)
Agora temos tudo que precisamos para calcular o trabalho:
Resposta
A energia cinética e o trabalho são dados como: