Questão FC714469
O efeito fotoelétrico é o resultado da interação entre radiação eletromagnética e determinados materiais. Esse efeito corresponde à ejeção de elétrons pela superfície do material,
Termologia
VUNESP · 2025
O efeito fotoelétrico é o resultado da interação entre radiação eletromagnética e determinados materiais. Esse efeito corresponde à ejeção de elétrons pela superfície do material, geralmente metálico, quando fótons dessa radiação transferem sua energia para esses elétrons. Para que ocorra o efeito fotoelétrico, os fótons da radiação incidente devem ter uma energia mínima, que varia de acordo com o material sobre o qual a radiação incide.
A energia cinética (EC) com que um elétron ejetado da superfície do material se movimenta, após sua ejeção, é dada por EC = EF – E0. Nessa equação, EF é a energia do fóton da radiação incidente e E0 é a energia mínima necessária para retirar o elétron da superfície desse material. Para o sódio, essa energia mínima é de 3,6 × 10–19 J e para o cobalto é de 6,2 × 10–19 J.
Considere que os fótons de certa radiação ejetam elétrons com energia cinética de 3,0 × 10–19 J ao incidirem sobre uma superfíce de sódio. Se fótons dessa mesma radiação incidirem sobre uma superfície de cobalto, esses fótons ejetarão elétrons com energia cinética de
- 4,0 × 10–20 J.
- 2,5 × 10–20 J.
- 6,4 × 10–20 J.
- 1,6 × 10–19 J.
- 3,2 × 10–19 J.
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Gabarito
A
Comentário do professor
Partimos da relação do efeito fotoelétrico: energia cinética \(EC = E_F - E_0\).
Com fótons incidindo sobre o sódio, temos \(E_0(\text{Na})=3{,}6\times10^{-19}\) J e \(EC=3{,}0\times10^{-19}\) J. Assim o valor da energia do fóton é \(E_F = EC + E_0 = 3{,}0\times10^{-19} + 3{,}6\times10^{-19} = 6{,}6\times10^{-19}\) J.
Ao incidir no cobalto, com \(E_0(\text{Co})=6{,}2\times10^{-19}\) J, a energia cinética dos elétrons será \(EC_{\text{Co}} = E_F - E_0(\text{Co})\). Logo \(EC_{\text{Co}} = 6{,}6\times10^{-19} - 6{,}2\times10^{-19} = 0{,}4\times10^{-19} = 4{,}0\times10^{-20}\) J.
Assim, os fótons ejetam elétrons do cobalto com energia cinética de 4,0 × 10–20 J, valor positivo, portanto a emissão ocorre.
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