Questão 55
UNESP 2021
(UNESP 2021 - 2ª fase)
O efeito fotoelétrico é um processo em que ocorre a emissão de elétrons por uma placa metálica, chamados fotoelétrons, quando a radiação eletromagnética incide sobre ela com uma quantidade de energia suficiente para removê-los da superfície da placa. A quantidade mínima dessa energia que remove cada elétron é chamada função trabalho do metal (). No estudo desse efeito, considera-se que a energia (ε) associada a um fóton de determinada radiação que se propaga com frequência f é dada pela expressão
, em que h é uma constante positiva. Nesse processo, essa energia é totalmente absorvida por um elétron ligado à placa, sendo parte utilizada para removê-lo do metal e o restante transformada em energia cinética desse fotoelétron (
).
A tabela apresenta as funções trabalho do sódio e do alumínio, expressas em joules.
Considere que uma radiação ultravioleta de comprimento de onda , propagando-se no vácuo, incida sobre duas placas, uma feita de sódio e outra de alumínio. Sendo a velocidade da luz no vácuo
e adotando-se
, nessa situação somente a placa de
alumínio emitirá fotoelétrons, cada um com de energia cinética.
alumínio emitirá fotoelétrons, cada um com de energia cinética.
sódio emitirá fotoelétrons, cada um com de energia cinética.
sódio emitirá fotoelétrons, cada um com de energia cinética.
alumínio emitirá fotoelétrons, cada um com de energia cinética.
Gabarito:
sódio emitirá fotoelétrons, cada um com de energia cinética.
Resolução:
A frequência da onda é dada por .
A energia do fóton é
.
A função trabalho do alumínio é maior que a energia do fóton, portanto, não há ejeção de elétrons.
A função trabalho do sódio é menor que a energia do fóton, portanto, há ejeção de elétrons dessa placa e a energia cinética desses elétrons é dada por:
.