Questão 10
ITA 2022
(ITA - 2022 - 2ª fase) Uma placa metálica é iluminada com radiação de diferentes comprimentos de onda a fim de coletar fotolétrons. Os elétrons emitidos são desacelerados por uma diferença de potencial, e os potenciais de corte para os quais a corrente elétrica deixa de ser detectada para cada comprimento de onda isolado são apresentados na tabela a seguir.
| λ (A) | Vc (V) |
| 250 | 37 |
| 150 | 70 |
| 110 | 100 |
| 50 | 235 |
Faça o que se pede nos itens a seguir.
a) Determine, em eV, a função trabalho da placa metálica.
b) Emmseguida, foi utilizada uma lâmpada de hidrogênio para iluminar a mesma placa metálica. Determine de quais saltos qquânticos dos elétrons do átomo dede H é possível obter radiação capaz de emitir ftoelétrons da placa metálica considerada.
Gabarito:
Resolução:
Conhecendo a lei para o efeito fotoelétrico, proveniente da conservação da energia podemos escrever:
Onde E é a energia do foton Φ é a função trabalho do material e K é a energia cinética do elétron, considerando essa energia do elétron. O potencial de corte, por conservação de energia é igual à energia cinética dos elétrons, então podemos escrever da seguinte forma:
Com isso podemos escrever a primeira fórmula, lembrando que que a energia do elétron vale E=h.f:
Perceba que essa equação é equivalente a uma equação de primeiro grau da forma:
Onde a função trabalho representa o b, dessa forma podemos escrever o sistema, ou você pode simplesmente substituir os valores, sabendo as constantes
b) Os níveis eletrônicos do átomo de hidrogênio é dado por: