Questão 280

ITA 2014

Física

(ITA-2014)Duas placas de um mesmo metal e com a mesma área de 5,0 cm², paralelas e próximas entre si, são conectadas aos terminais de um gerador de tensão ajustável. Sobre a placa conectada ao terminal negativo, faz-se incidir radiação e, por efeito fotoelétrico, aparece uma corrente no circuito, cuja relação com a tensão aplicada é explicitada no gráfico. Sabendo que a função trabalho do metal é de 4,1 eV e assumindo que na região de saturação da corrente todo fóton incidente sobre a placa gera um fotoelétron que é coletado, a medida da intensidade dessa radiação em μW/cm² é igual a

13.

8,2.

6,6.

3,2.

1,6.

Gabarito: 13.

Resolução:

O gráfico mostra que o efeito fotoelétrico ocorre quando a energia cinética do elétron é $E_{c}=2,5eV$ .

A função do trabalho do metal é dada por $au =4,1eV$ .

A Equação de Einstein para o efeito fotoelétrico fornece a energia do fóton incidente na placa $E_{f}$ .

$E_{c}=E_{f}- au$

$2,5=E_{f}-4,1$

$E_{f}=6,6eV$

Cada elétron atravessa uma diferença de potencial $U$ , existente no espaço entre as placas. O trabalho realizado é igual a $E_{f}=6,6eV$ .

$E_{f}=q.U$

$6,6eV=e.U$

Logo:

$U=6,6V$

A intensidade da radiação $I$ , está relacionada com a corrente $i=10mu A$ , a partir do gráfico, e à área $A=5,0cm^{2}$ das placas, por meio da potência elétrica, representada por $P$ :

$P=U.i$

$I.A=U.i$

$I.5,0cm^2=6,6V.10mu a$

$I=13,2mu W/cm^{2}$

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