Questão 32

Para que uma radiação consiga extrair elétrons de uma placa de tungstênio, é necessário que sua frequência seja, no mínimo, de 1,50 x 10\(^{15}\) Hz. Sendo assim, a energia cinética máxima, em elétron-volts, dos elétrons emitidos pelo tungstênio, no vácuo, quando nele incide uma radiação de comprimento de onda igual a 150 nm, é, aproximadamente, igual a

Dados:
- constante de Planck h = 6,63 x 10\(^{-34}\) J.s
- velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo c = 3,0 x 10\(^{8}\) m/s
- massa do elétron m = 9,1 x 10\(^{-31}\) kg
- 1 eV = 1,6 x 10\(^{-19}\) J

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Resposta da banca: A

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Efeito fotoelétrico: energia cinética máxima é a energia do fóton menos a função trabalho, que é h vezes a frequência de corte.

Objetivo

Achar a energia cinética máxima, em eV, dos elétrons arrancados do tungstênio por luz de 150 nm, com corte em 1,50 × 10¹⁵ Hz. O que está em jogo é passar o comprimento de onda a frequência e subtrair frequências antes de multiplicar por h.

Conceitos para revisar

Equação de Einstein

O fóton entrega hf; parte paga a saída do metal, o resto vira energia cinética.

\[E_{c,\max} = h f - h f_{0}\]

f_0frequência de corte

h f_0função trabalho

Frequência pelo comprimento de onda

No vácuo, c = λf.

\[f = \dfrac{c}{\lambda}\]

λ150 nm = 1,5 × 10⁻⁷ m

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