Vamos quebrar como calcular a energia cinética máxima de um elétron emitida de uma superfície de metal quando iluminada com luz ultravioleta. Aqui está a explicação e o cálculo:

Entendendo os conceitos

* Efeito fotoelétrico: Esse fenômeno descreve a emissão de elétrons de um material quando a luz brilha nele. A energia da luz é absorvida pelos elétrons, que podem escapar do material.
* Função de trabalho (φ): Esta é a energia mínima necessária para remover um elétron da superfície de um material.
* Constant (h) de Planck: Uma constante fundamental na mecânica quântica que relaciona a energia de um fóton à sua frequência.
* Frequência (ν): O número de ondas de luz que passam um ponto em um determinado tempo.
* Energia cinética (KE): A energia que um elétron possui devido ao seu movimento.

A equação

A relação entre esses conceitos é dada pela seguinte equação:

Ke =hν - φ

Onde:

* KE é a energia cinética máxima dos elétrons emitidos.
* H é constante de Planck (6,63 x 10^-34 J · s).
* ν é a frequência da luz (2,53 x 10^-7 Hz).
* Φ é a função de trabalho (3,6 eV, que precisa ser convertida em joules).

cálculos

1. Converta a função de trabalho em Joules:
* 1 eV =1,602 x 10^-19 j
* Φ =3,6 ev * (1,602 x 10^-19 j/ev) =5,767 x 10^-19 j

2. Calcule a energia do fóton (hν):
* hν =(6,63 x 10^-34 j · s) * (2,53 x 10^-7 hz) =1,68 x 10^-31 j

3. Calcule a energia cinética máxima (KE):
* Ke =hν - φ
* Ke =(1,68 x 10^-31 j)-(5.767 x 10^-19 J)
* Ke =-5.765 x 10^-19 j

Resultado:

A energia cinética máxima dos elétrons emitidos é -5.765 x 10^-19 j . Uma energia cinética negativa não é fisicamente possível. Isso indica que a energia da luz ultravioleta não é suficiente para superar a função de trabalho do material, o que significa que nenhum elétrons será emitido.

Nota importante: A frequência da luz ultravioleta é tipicamente muito superior a 2,53 x 10^-7 Hz. Este valor provavelmente está incorreto. Verifique novamente as informações fornecidas.