Problemas sobre Efeito Fotoelétrico (TEU)
1. Você deseja escolher uma substância para uma fotocélula, a fim de que ela opere
com luz visível. Quais das seguintes substâncias você escolheria (função trabalho
entre parênteses): tântalo (4,2 eV); tungstênio (4,5 eV); alumínio (4,2 eV); bário
(2,5 eV); lítio (2,3 e V)? R: bário e lítio.
2. Determine a energia cinética máxima dos fotoelétrons se a função trabalho do
material é de 2,3 eV e a freqüência da radiação é de 3,0 x 10 15 Hz. R: 10,1 eV.
3. a) Se a função trabalho para um metal é de 1,8 eV, qual seria o potencial de corte
para a luz cujo o comprimento de onda é de 400 nm? b) Qual seria a velocidade
máxima dos fotoelétrons emitidos na superfície do metal? R: a) 1,3 V; b) 680 km/s.
4. a) A energia necessária para remover um elétron do sódio metálico é de 2,28 eV. O
sódio apresenta o efeito fotoelétrico para a luz vermelha, com = 680 nm? b) Qual é
o comprimento de onda de corte para a emissão fotoelétrica pelo sódio e a que cor
corresponde este comprimento de onda? R: a) Não, b) 540 nm.
5. A função trabalho para uma superfície limpa de Na é 2,5 eV. (a) Determine a
freqüência limiar do efeito fotoelétrico.(b) A superfície é iluminada com luz
monocromática de 550 nm de comprimento de onda. Haverá emissão de elétrons da
superfície? Explique. R: (a) 6,0.1014 Hz (b) não
6. Considere que sobre uma placa fotográfica incide luz. A luz será “gravada” se
dissociar uma molécula de AgBr da placa. A energia mínima necessária para
dissociar essa molécula é da ordem de 10-19 J. Calcule o comprimento de onda de
corte, acima do qual a luz não vai sensibilizar a placa fotográfica. Respostas:
1908nm
7. Quando está em órbita, o ônibus espacial gira em torno da Terra muito acima de
99% da atmosfera, mas mesmo assim acumula uma carga elétrica no casco devido,
em parte, à perda de elétrons causada pelo efeito fotoelétrico da luz solar. Suponha
que o casco da nave seja revestido com Ni, que possui uma função trabalho
relativamente elevada, W=4,87 eV, nas temperaturas encontradas no espaço.
Determine o maior comprimento de onda do espectro solar capaz de fazer com que o
casco do ônibus espacial emita fotoelétrons.
8. Numa experiência fotoelétrica na qual se usa luz monocromática e um fotocatodo de
sódio, encontramos um potencial de corte de 1,85 V para λ=3.000 A, e de 0,82 V
para λ=4.000 A. Destes dados, determine (a) o valor da constante de planck, (b) a
função trabalho do sódio em elétron-volt, e (c) o comprimento de onda limite para o
sódio.
9. (a) Observe a figura 2-3 da referência Eisberg 1994, e calcule a partir do gráfico o
valor da função trabalho para o sódio. (b) Faça um esboço do gráfico do potencial de
corte em função da frequência da luz incidente para uma superfície de lítio, cuja
função trabalho é 2,3 eV.