Nelson Santos - Efeito Fotoelétrico.

Segundo a teoria do efeito fotoelétrico, quando um fóton de frequência f e energia E incide sobre uma superfície metálica, é absorvido e transfere sua energia para um elétron da superfície. Parte desta energia é consumida para vencer a energia de ligação do elétron na superfície do metal e o resta dela aparece como energia cinética do elétron, que é emitido da superfície.
Quando se faz incidir luz de λ = 400 nm sobre uma placa polida de sódio metálico, ocorre efeito fotoelétrico tendo os elétrons ejetados energia máxima de 2,10 eV. Calcule o máximo comprimento de onda(em nm) capaz de produzir o efeito fotoelétrico no sódio e a energia de ligação(em eV) de um elétron no cristal de sódio.

Resp.: E = 1,01 eV.
          λ_máximo = 1235 nm.


Bom dia amigos!
Não sei como fazer tal questão... ainda estou bem no início da parte de ondulatória que relaciona física com essa parte da química...
Então, não sei como posso proceder nessa questão!

Obrigado!  
OBS.: A questão é do livro de química do Nelson Santos, logo, achei certo postar no tópico de química mesmo.

Up.

Olá, meu consagrado! Tudo certo?

Pela Equação de Einstein para o efeito fotoelétrico:



Onde Φ é a função trabalho do metal.


a)

Para o problema:



Dividi por "e"(carga fundamental) para obter a energia já em elétron-volt.

Substituindo os valores:





b)

Do item anterior:







Espero ter ajudado! Grande Abraço!

Olá colega! Bom dia!

Antes de mais nada, obrigado de verdade kkkkkk. Estava ficando maluco com essa questão e não conseguia fazer de jeito nenhum!
Mas, infelizmente, não consegui entender perfeitamente pois eu não aprendi essa Equação de Einstein...
O Nelson, no gabarito comentado da questão, usa a seguinte relação, mas não consegui entendê-la muito bem...
Vc se incomodaria de explicá-la? Ou vc acha melhor eu fazer essa questão por essa equação que vc deu aí?
                                   E_incidente = E_ligação + E_cinética

Obrigado e abraços!!

Opa!! 

Posso explicar sim!

No fundo, as equações querem dizer a mesma coisa.

Cada elétron de valência possui uma função trabalho. 

Mas o que é isso? 

A função trabalho nada mais é que a energia necessária para extrair um elétron da camada de valência, que, do ponto de vista químico, está armazenada na forma de energia de interação núcleo-elétron(Energia de ligação).

Quando incidimos uma onda eletromagnética-de frequência f- sobre uma superfície metálica e essa possui a energia exata da função trabalho, dizemos que ela possui a frequência de corte.

Daí você me pergunta:

Tá, mas e se eu incidir uma energia maior do que a função trabalho?

Bom, segundo a teoria de Einstein, parte dessa energia é transferida para a função trabalho e o resto é convertida em Energia Cinética para o elétron.

De tal modo, podemos traduzir para a seguinte equação:

Ou seja, parte da energia incidente é utilizada para a função trabalho e, o que sobra, é convertida em energia cinética.


Espero ter ajudado! Grande Abraço!

Ahhh sim, entendi.
Realmente, as equações dizem quase a mesma coisa!

Obrigado pela explicação colega!