Borges e Nicolau
Resumo:
Um quantum de energia E de uma radiação eletromagnética de frequência f é dada pela equação de Planck:
E = h.f
A constante h
A constante de Planck pode ser expressa por 4,14.10-15 eV.s.
Radiação eletromagnética, como a luz, por exemplo, incidindo na superfície de um metal pode extrair elétrons dessa superfície. Este fenômeno é denominado efeito fotoelétrico.
A quantidade mínima de energia Φ que um elétron necessita receber para ser extraído do metal é denominada função trabalho, que é uma característica do metal.
Equação fotoelétrica de Einstein:
A quantidade mínima de energia Φ que um elétron necessita receber para ser extraído do metal é denominada função trabalho, que é uma característica do metal.
Equação fotoelétrica de Einstein:
Ec = hf - Φ
Frequência de corte f0:
f0 = Φ/h
Exercício 1:
Qual a frequência mínima (frequência de corte) de emissão de fotoelétrons do sódio?
Dados: função trabalho do sódio Φ = 2,28 eV
xxxxxxxconstante de Planck h = 4,14.10-15 eV.s.
Exercício 2:
A função trabalho do zinco é 4,31 eV. Verifique se há emissão de fótons elétrons, quando sobre uma placa de zinco incide luz de comprimento de onda 4,5 . 10-7 m.
Dados: constante de Planck h = 4,14.10-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da luz no vácuo c = 3.108 m/s
Exercício 3:
A função trabalho do potássio é igual a 2,24 eV. A energia cinética máxima de um fóton emitido é de 1,90 eV. Determine a frequência e o comprimento de onda da radiação eletromagnética que produziu essa emissão.
Dados: constante de Planck h = 4,14.10-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da radiação eletromagnética no vácuo
xxxxxxxc = 3.108 m/s
Exercício 4:
(UFG-GO)
Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 1014 Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é
a) 2,5 x 109
b) 2,5 x 1012
c) 6,9 x 1013
d) 2,5 x 1014
e) 4,2 x 1017
Dados: constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J.s
xxxxxxx1,0 ns = 1,0 x 10-9 s
Exercício 5:
(UEPB)
“Quanta do latim”
Plural de quantum
Quando quase não há
Quantidade que se medir
Qualidade que se expressar
Fragmento infinitésimo
Quase que apenas mental...”
(Gilberto Gil)
O trecho acima é da música Quanta, que faz referência ao quanta, denominação atribuída aos pequenos pacotes de energia emitidos pela radiação eletromagnética, segundo o modelo desenvolvido por Max Planck, em 1900. Mais tarde Einstein admite que a luz e as demais radiações eletromagnéticas deveriam ser consideradas como um feixe desses pacotes de energia, aos quais chamou de fótons, que significa “partículas de luz”, cada um transportando uma quantidade de energia.
Adote, h = 6,63 . 10-34 J.s e 1 eV = 1,6 . 10-19 J.
Com base nas informações do texto acima, pode-se afirmar que:
a) quando a frequência da luz incidente numa superfície metálica excede um certo valor mínimo de frequência, que depende do metal de que foi feita a superfície, esta libera elétrons;
b) as quantidades de energia emitidas por partículas oscilantes, independem da frequência da radiação emitida;
c) saltando de um nível de energia para outro, as partículas não emitem nem absorvem energia, uma vez que mudaram de estado quântico;
d) a energia de um fóton de frequência 100 MHz é de 663 . 10-28 eV;
e) o efeito fotoelétrico consiste na emissão de fótons por uma superfície metálica, quando atingida por um feixe de elétrons.
Exercício 6:
(UFPE)
Para liberar elétrons da superfície de um metal é necessário iluminá-lo com luz de comprimento de onda igual ou menor que 6,0 . 10-7 m.
Qual o inteiro que mais se aproxima da frequência óptica, em unidades de
1014 Hz necessária para liberar elétrons com energia cinética igual
a 3,0 eV?
Dados: constante de Planck h = 4,14.10-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da luz no vácuo c = 3.108 m/s
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