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Efeito fotoelétrico

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Resolvido Efeito fotoelétrico

Mensagem por reis_joaovictor Seg 24 Ago 2020, 09:18

Considere as seguintes afirmações sobre o efeito fotoelétrico e indique quais são verdadeiras e quais são falsas:

I. A energia luminosa constitui-se de "pacotes discretos" denominados fótons, que podem ser considerados partículas de energia.

II. Quando um fóton incide sobre um pedaço de metal e interage com um elétron, este último absorve a energia e pode ser ejetado do metal.

III. A velocidade dos elétrons que se desprendem do metal devido à incidência da luz depende da frequência e da intensidade de luz.

IV. A luz tem natureza dual (onda-partícula), sendo o efeito fotoelétrico uma manifestação do aspecto corpuscular.


Última edição por reis_joaovictor em Seg 24 Ago 2020, 09:47, editado 1 vez(es)

reis_joaovictor
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Resolvido Re: Efeito fotoelétrico

Mensagem por Renan Almeida Seg 24 Ago 2020, 09:38

I. Verdadeiro. A teoria ondulatória da luz não foi capaz de explicar o efeito fotoelétrico. Foi Einstein que resolveu o problema utilizando o conceito de partículas de energia discreta, a qual dependia diretamente da frequência da luz.
II. Verdadeiro. O elétron absorve a energia do fóton e pode ser ejetado caso essa energia seja maior que um valor mínimo denominado função de trabalho do material.
III. Falso. A energia cinética depende apenas da frequência da luz. A intensidade só vai interferir na quantidade de elétrons retirados por unidade de tempo.
IV. Verdadeiro. A teoria ondulatória era capaz de explicar a maior parte dos fenômenos conhecidos(radiação, refração, difração, interferência), porém com a descoberta de fenômenos como o efeito fotoelétrico, perceberam que a luz apresentava características duais.
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Resolvido Re: Efeito fotoelétrico

Mensagem por Emanuel Dias Seg 24 Ago 2020, 09:45

Já foi muito bem explicado mas vou complementar com a função trabalho.

I- Verdadeiro.  Cada fóton tem energia hv, pacotes discretos de energia. Quanto a natureza corpuscular, antes da explicação do efeito foto elétrico, a natureza da luz era aceita como ondulatória, depois, ficou conhecido o carácter dual, então pode ser interpretada como partícula.

II- Verdadeiro. A condição é que a energia do fóton apenas seja maior que a função trabalho. Se for, interage com elétron, se não for, não ocorre interação, se interagir, há efeito fotoelétrico.


III-  A matemática do fenômeno é bem simples, podemos deduzir a partir dela:


Ef=Ec+W

Aqui, Ef é a energia do fóton, Ec é a energia cinética máxima do elétron emitido e W é a função trabalho que depende do metal.

Ec=Ef-W
Ec=hv-W


Note que depende da frequência.  Para aumentar a velocidade dos elétrons, temos que aumentar a frequência da radiação, para um mesmo metal W é constante, de nada adianta aumentar a intensidade. Supondo que o efeito fotoelétrico ocorre em uma determinada frequência, aumentar a intensidade apenas aumenta o número de emissões, mas não afeta a velocidade dos elétrons. Portanto, correta em afirmar a dependência da frequência, falsa em afirmar a dependência da intensidade. Falsa.


Iv- Verdadeira.  Antes da explicação do fenômeno fotoelétrico, a natureza da luz mais aceita era a ondulatória, o efeito fotoelétrico provou a dualidade e também provou o item I, que a luz é quantizada, e assim nasceu a mecânica quântica.





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