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- FC907255
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- Órgãos: SES PE - Secretaria Estadual de Saúde de Pernambuco - Cargos: Residência em Área Profissional da Saúde (SUS PE) · IAUPE · 2026
Em outras palavras, em quanto tempo a energia incidente acumulada é igual à energia da função trabalho do potássio?
O efeito fotoelétrico é o fenômeno, no qual elétrons são ejetados de uma superfície metálica, quando ela é iluminada por luz de frequência suficientemente alta, revelando a natureza quântica da radiação eletromagnética. Sabendo que o comprimento de onda de corte do potássio é igual a 558 nm e que uma radiação de comprimento de onda 400 nm incide sobre potássio com intensidade de 10−2 W/m2, estime o tempo de atraso observado para a emissão de um elétron classicamente.
Em outras palavras, em quanto tempo a energia incidente acumulada é igual à energia da função trabalho do potássio?
- 3,6 x 10−17 s
- 1,1 x 10−7 s
- 1,1 x 103 s
- 2,2 x 103 s
- 1,0 x 105 s
Gabarito
Gabarito: Certo
Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em
Comentário do professor
Calcule primeiro a função trabalho a partir do comprimento de corte: \( \phi=\dfrac{hc}{\lambda_0}=\dfrac{1{,}986\times10^{-25}}{558\times10^{-9}}\approx3{,}56\times10^{-19}\) J.
Energia do fóton incidente em 400 nm: \(E_{f}=\dfrac{hc}{\lambda}= \dfrac{1{,}986\times10^{-25}}{400\times10^{-9}}\approx4{,}97\times10^{-19}\) J. Fluxo de fótons por área: \(\Phi=\dfrac{I}{E_{f}}=\dfrac{10^{-2}}{4{,}97\times10^{-19}}\approx2{,}01\times10^{16}\ \text{s}^{-1}\,\text{m}^{-2}.\)
Tomando a área ocupada por um elétron na superfície do potássio a partir da densidade atômica (≈1,33×10^28 m^-3) temos \(S\approx3{,}24\times10^{-20}\ \text{m}^2\). Assim chegam fótons por elétron: \(\Phi S\approx6{,}52\times10^{-4}\ \text{s}^{-1}.\)
Como é preciso acumular energia \(\phi\) (equivalente a \(\phi/E_f\approx0{,}716\) fótons), o tempo clássico estimado é \(t=\dfrac{0{,}716}{\Phi S}\approx1{,}10\times10^{3}\ \text{s}\), ou seja \(1{,}1\times10^{3}\) s.