114. Na técnica espectroscópica conhecida como espectroscopia fotoeletrônica (PES), a radiação ultravioleta é dirigida para um átomo ou molécula. Elétrons são ejetados da camada de valência e suas energias cinéticas são medidas. Como a energia dos fótons ultravioleta incidentes é conhecida e a energia cinética do elétron ejetado é medida, a energia de ionização, I, pode ser deduzida porque a energia total é conservada. (a) Mostre que a velocidade, v, do elétron ejetado e a frequência, v, da radiação incidente estão relacionadas por

(b) Use essa relação para calcular a energia de ionização de um átomo de rubídio, sabendo que a luz de comprimento de onda de 58,4 nm produz elétrons com velocidade de 2.450 Km.s-1. Lembre-se de que 1J=1kg.m2.s-2.

Letra (a)

Como a energia total deve ser conservada,

A energia do fóton é , o trabalho realizado na remocao do elétron do átomo é igual à sua energia de ionização, , e a energia do elétron ejetado que se move com uma velocidade é , onde é a massa de um elétron ( Substitua esses valores na equação acima para obter

Assim, a velocidade , de um elétron ejetado e a frequência da radiação recebida são relacionadas pela equação (1).