Qual é a energia cinética dos elétrons emitidos quando o césio exposto à frequência dos raios UV?
Você está perguntando sobre o efeito fotoelétrico
, um conceito fundamental na física quântica! Aqui está um detalhamento de como calcular a energia cinética dos elétrons emitidos:
Entendendo o efeito fotoelétrico: *
césio e luz UV: Quando a luz ultravioleta (UV) brilha em uma superfície de césio, alguns dos fótons na luz UV podem derrubar os elétrons dos átomos de césio.
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Função de trabalho: Cada metal tem uma quantidade específica de energia, chamada de função de trabalho
(φ) , que um elétron precisa superar para escapar da superfície do metal.
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Energia de fótons: A energia de um fóton é diretamente proporcional à sua frequência (ν) e é dada pela equação:
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e =hν onde 'h' é constante de Planck (6,63 x 10^-34 j · s).
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energia cinética: O excesso de energia do fóton que não é usado para superar a função de trabalho se torna a energia cinética (KE) do elétron emitido:
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ke =hν - φ Etapas para calcular a energia cinética: 1.
Identifique a frequência UV (ν): Você precisará da frequência específica da luz UV usada para iluminar o césio.
2.
Encontre a função de trabalho (φ) de césio: A função de trabalho do césio é de aproximadamente 2,14 eV (Electron Volts). Pode ser necessário converter isso em joules (1 eV =1,602 x 10^-19 J).
3.
Calcule a energia de fóton (e): Use a equação e =hν, onde h é constante de Planck.
4.
Calcule a energia cinética (ke): Use a equação ke =hν - φ.
Exemplo: Digamos que a luz UV tenha uma frequência de 1,5 x 10^15 Hz.
1.
Frequência (ν): 1,5 x 10^15 Hz
2.
Função de trabalho (φ): 2,14 eV =2,14 x 1,602 x 10^-19 j
3.
Energia de fóton (e): E =(6,63 x 10^-34 J · s) * (1,5 x 10^15 Hz) =9,945 x 10^-19 J
4.
energia cinética (KE): Ke =(9,945 x 10^-19 J)-(2,14 x 1,602 x 10^-19 J) =6,39 x 10^-19 j
Notas importantes: * A energia cinética dos elétrons emitidos varia dependendo da frequência da luz UV usada. A maior luz de frequência resultará em elétrons de energia cinética mais altos.
* O efeito fotoelétrico é um fenômeno puramente quântico e não pode ser explicado pela física clássica.
Deixe -me saber se você tiver uma frequência UV específica que gostaria de usar no cálculo!