Questão FC278929
O efeito fotoelétrico consiste, basicamente, na emissão de elétrons induzida pela ação da luz. A figura a seguir esquematiza um arranjo experimental em que uma luz incidente em uma
Física Moderna
CEBRASPE (CESPE) · 2021
O efeito fotoelétrico consiste, basicamente, na emissão de elétrons induzida pela ação da luz. A figura a seguir esquematiza um arranjo experimental em que uma luz incidente em uma placa metálica semicilíndrica (catodo), colocada dentro de uma ampola de vidro sob vácuo, arranca elétrons que vão para um coletor (anodo), gerando-se uma corrente que é medida por um amperímetro. Um reostato linear de comprimento L controla o potencial aplicado entre o anodo e o catodo pela bateria. Na figura, a e b representam os polos da bateria, Amp, o amperímetro, e Vol, o voltímetro, ambos considerados ideais.
Considerando o arranjo experimental apresentado e assumindo que a luz seja monocromática, que o módulo da carga do elétron e seja igual a 1,6 × 10−19 C e que a massa do elétron m seja igual a 9,1 × 10−31 kg, julgue o próximo item.
Em um gráfico do potencial de corte versus a frequência, a inclinação da reta independe da função trabalho do material em estudo.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A afirmação está correta porque a relação entre frequência da luz e a tensão de corte é linear e determinada pela Equação de Einstein para o efeito fotoelétrico.
Temos \(K_{max}=hf-\phi\) e, como a maior energia cinética é parada pela tensão \(V_0\), \(eV_0=K_{max}\). Assim:
\(V_0=\dfrac{h}{e}f-\dfrac{\phi}{e}\).
Da expressão segue que a inclinação da reta \(V_0\) vs. \(f\) é \(\dfrac{h}{e}\), que depende apenas da constante de Planck e da carga elementar \(e\), não da função trabalho \(\phi\). A função trabalho aparece apenas no termo independente (intercepto), deslocando a reta verticalmente.
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