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Fisica moderna

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Mensagem por Romanelo Qui 07 Jul 2022, 10:06

A função trabalho do sódio vale 2,3 eV (1 eV = 1,6.10^-19J). Sabendo que o valor da constante de Planck é h= 6,625.10 ^−34J.s e que a carga do elétron vale 1,6.10 ^−19C, calcule:
a) o maior valor do comprimento de onda capaz de produzir o efeito fotoelétrico. 
b) a energia cinética máxima dos elétrons quando a luz incidente tem comprimento de onda λ= 2.000 å. 
c) o potencial de corte 



gabarito:
a) 5.404 å b)3,9 eV c) 3,91 V
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Mensagem por Leonardo Mariano Qui 07 Jul 2022, 21:07

a) O maior comprimento de onda ocorre quando há a incidência de fótons com energia suficiente apenas para remover o elétron do material, saindo com energia cinética 0:
[latex] K = hf-w\rightarrow 0 = \frac{hc}{\lambda}-w \rightarrow \lambda=\frac{hc}{w}
=\frac{6,625.10^{-34} \times 3.10^8}{2,3 \times 1,6.10^{-19}}=5,4.10^{-7} \:\:m [/latex]
b) Basta calcular a energia que a radiação incidente fornece e subtrair a função trabalho:
[latex] K_{max} = \frac{hc}{\lambda}-w 
=\frac{6,625.10^{-34} \times 3.10^8}{2000.10^{-10}} \times\frac{1eV}{1,6.10^{-19}J}  - 2,3 \:eV 
=6,21\:eV  - 2,3\:eV  = 3,91 \: eV [/latex]
c) O potencial de corte é o potencial necessário para que qualquer elétron emitido não consiga chegar no outro polo, ou seja, atravessar uma diferença de potencial V0 da fonte, que requer uma energia U = eV0.
Não foi informado na letra C qual a frequência ou comprimento de onda da radiação, então considerando que seja a da letra B:
[latex] U = \frac{hc}{\lambda}-w\rightarrow eV_0=6,21 \: eV - 2,3 \: eV
\rightarrow eV_0 \times\frac{1eV}{1,6.10^{-19}J}=3,91 \: eV\rightarrow V_0=3,91 \: V [/latex]
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