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Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial

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Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Empty Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial

Mensagem por Omagodasexatas3,14 Qui 18 Fev 2021, 10:27

Observa-se que de λmax= 293 nm  é o maior comprimento de onda da radiação que ao incidir numa superfície metálica realiza o efeito fotoelétrico. A superfície metálica faz parte de um dispositivo e sobre ela se incidirá radiação com comprimento de onda de λ= 232,7 nm.  Entretanto, é preciso impedir a emissão de elétrons provenientes do efeito fotoelétrico. Qual é a diferença de potencial mínima necessária, ou seja, a energia mínima necessária para evitar a emissão destes elétrons?



Obs: Não tenho resposta.



     Vamos lá! Eu estava tentando resolver este exercícios com meus amigos, porém não conseguimos chegar em um acordo. Eu resolvi da seguinte maneira: O lambda max representa o menor comprimento de onda que pode tirar os elétrons da placa, o que significa que existe uma energia mínima necessária para retira-los, ou seja, a função trabalho φ (que está relacionada com a lambda máx e que é intrínsica a cada material). Como a superfície esta recebendo uma onda de comprimento menor que lambda máx, implica que a energia que sobra será transformada em energia cinética aos elétrons, assim Kmáx = hf - φ = (hc)/lambda - (hc)/lambda máx. Como a questão pede a energia necessária para evitar a emissão destes elétrons eu pensei que essa energia deve ser pelo menos igual ao Kmáx, isso quer dizer que o potencial gerado deve fornecer uma energia igual a energia cinética dos elétrons. Resolvendo as contas ficamos com 1,097eV.
     Outra interpretaçao foi: Podemos escrever que a energia cinética do elétron emitido deve ser igual a energia fornecida ao sistema (energia da onda incidente) menos a função trabalho do metal, ou seja: Kmáx = hf - φ. Para evitar a emissão de elétrons, sua energia cinética deve ser zero, logo: Kmáx = 0 = (hc)/lambda - φ => (hc)/lambda = φ Portanto, basta calcularmos o lado esquerdo da equação, que fornece o valor da energia mínima necessária. Calculando temos que phi = 5,33 eV.
     O problema desta segunda resolução é que, ou meu ver, estamos calculando erroneamente a função trabalho, pois ela está relacionada ao lambda máx, sem contar que o phi é a energia mínima necessaria para tirar os elétrons e não para impedi-los de sairem.
     Bom, esta é minha dúvida, espero que possam me ajudar, abraço!
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Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Empty Re: Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial

Mensagem por FocoNoITA Qui 18 Fev 2021, 11:08

Salve, salve! Tudo certo?!

Então. Podemos escrever o enunciado da seguinte forma:

Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Gif

Lembrando que o enunciado nos pede a diferença de potencial para que o elétron não tenha energia cinética no final de sua trajetória.

Dessa forma  obtemos:

Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Gif.latex?%5Cfrac%7Bh.c%7D%7B%5Clambda%7D%3D%5Cfrac%7Bh(*)

Pelo Teorema da Energia Cinética:

Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Gif.latex?%5Ctau%3D%5CDelta%20E_c--%3Eq(**)

De (*) em (**):

Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Gif.latex?q.U%3D%5Cfrac%7Bh.c%7D%7B%5Clambda%7D-%5Cfrac%7Bh

Deixarei o melhor pra vocês; as contas. kkkkk

Qualquer coisa é só pedir!

Espero ter ajudado! Grande Abraço!

OBS: Não entendi muito bem o que você quis dizer na sua dúvida.
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Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Empty Re: Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial

Mensagem por Omagodasexatas3,14 Qui 18 Fev 2021, 11:26

@FocoNoITA escreveu:Salve, salve! Tudo certo?!

Então. Podemos escrever o enunciado da seguinte forma:

Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Gif

Lembrando que o enunciado nos pede a diferença de potencial para que o elétron não tenha energia cinética no final de sua trajetória.

Dessa forma  obtemos:

Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Gif.latex?%5Cfrac%7Bh.c%7D%7B%5Clambda%7D%3D%5Cfrac%7Bh(*)

Pelo Teorema da Energia Cinética:

Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Gif.latex?%5Ctau%3D%5CDelta%20E_c--%3Eq(**)

De (*) em (**):

Efeito fotoelétrico, função trabalho, potencial Gif.latex?q.U%3D%5Cfrac%7Bh.c%7D%7B%5Clambda%7D-%5Cfrac%7Bh

Deixarei o melhor pra vocês; as contas. kkkkk

Qualquer coisa é só pedir!

Espero ter ajudado! Grande Abraço!

OBS: Não entendi muito bem o que você quis dizer na sua dúvida.
Olá FocoNoITA, Então, eu entendi que a energia é ncessária para impedir os elétrons de sairem da placa e não de ficarem com energia cinética zero ao final de sua tragetória. Mas minha linha de raciocínio foi semelhande desta expressa na sua fórmula, ou seja, a energia necessária para impedir deve ser pelo menos igual a energia total menos a função trabalho.

Abraço, e obrigado!
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