Flashcard FC279952
A energia cinética máxima dos fotoelétrons depende da intensidade ou da frequência da luz incidente?
Física Moderna
CEBRASPE (CESPE) · 2025
A energia cinética máxima dos fotoelétrons depende da intensidade ou da frequência da luz incidente?
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Resposta
Depende da frequência, não da intensidade.Explicação:
A máxima energia cinética satisfaz \(E_{c,\max}=hf-\phi\), onde \(h\) é a constante de Planck, \(f\) a frequência e \(\phi\) a função trabalho. Assim \(v_{\max}=\sqrt{2E_{c,\max}/m_e}\). Aumentar a intensidade só aumenta o número de fótons (portanto a corrente), sem alterar \(hf\) nem \(v_{\max}\).
Exemplo:
Considere \(\phi=2{,}0\ \text{eV}\). Para fótons de energia \(2{,}5\ \text{eV}\):
\(E_{c,\max}=2{,}5-2{,}0=0{,}5\ \text{eV}=0{,}5\times1{,}602\times10^{-19}\ \text{J}=8{,}01\times10^{-20}\ \text{J}\).
\(v_{\max}=\sqrt{\dfrac{2E_{c,\max}}{m_e}}=\sqrt{\dfrac{2\times8{,}01\times10^{-20}}{9{,}11\times10^{-31}}}\approx4{,}20\times10^{5}\ \text{m/s}.\)
Para fótons de \(3{,}0\ \text{eV}\):
\(E_{c,\max}=1{,}0\ \text{eV}=1{,}602\times10^{-19}\ \text{J}\),
\(v_{\max}\approx5{,}94\times10^{5}\ \text{m/s}\).
Se a intensidade for duplicada mantendo a mesma frequência, o número de elétrons emitidos aumenta, mas os valores de \(E_{c,\max}\) e \(v_{\max}\) permanecem iguais.
Veja como foi cobrado:
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