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Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Dutos e Terminais · 2023 · questão 26

Cesgranrio Transpetro 2023 Física · Quantização da energia e efeito fotoelétrico

Questão 26

O entendimento do efeito fotoelétrico, no início do século XX, desempenhou um papel crucial no desenvolvimento da teoria quântica e gerou avanços na compreensão da natureza elétrica da matéria.

O princípio fundamental do efeito fotoelétrico consiste na

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Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Física moderna — o efeito fotoelétrico e o que ele consiste em.

Objetivo

Reconhecer a descrição do efeito fotoelétrico entre cinco frases sobre luz e metal. O que está em jogo é o sentido da causa: a luz chega e os elétrons saem do metal, e não o contrário.

Conceitos para revisar

O fenômeno

Luz incide numa superfície metálica e arranca elétrons dela. Os elétrons ejetados são os fotoelétrons, e a corrente que eles formam é o que se mede no experimento.

\[\text{luz} + \text{metal} \rightarrow \text{elétrons ejetados}\]
luza radiação que incide
metala superfície que perde elétrons

A luz vem em pacotes: fótons

A explicação de Einstein é que a energia da luz chega em quanta, cada um proporcional à frequência. Um fóton entrega toda a sua energia a um elétron de uma vez.

\[E = h\,f\]
\(E\)energia de um fóton
\(h\)constante de Planck
\(f\)frequência da luz

Função trabalho

Para sair, o elétron precisa de uma energia mínima, própria do metal. Se o fóton tem mais que isso, a sobra vira energia cinética do elétron; se tem menos, nada sai, por mais intensa que a luz seja.

\[E_c = h\,f - W\]
\(E_c\)energia cinética máxima do elétron ejetado
\(W\)função trabalho do metal

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