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A função trabalho do tungstênio é 4,5 eV. Calcule a velocidade do mais rápido elétron emitido de uma placa de tungstênio para fótons incidentes de 5,8 eV. Considere a massa do elétron=9.10-31kg e 1eV=1,6.10-19J.

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Exercícios Para o Aprendizado

há 2 anos

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ano passado

Para calcular a velocidade do mais rápido elétron emitido de uma placa de tungstênio, podemos usar a equação da energia cinética do elétron e a relação entre a energia dos fótons incidentes e a função trabalho. 1. Energia dos fótons incidentes (E_fóton): 5,8 eV 2. Função trabalho do tungstênio (Φ): 4,5 eV 3. Energia cinética do elétron (E_c): E_c = E_fóton - Φ Convertendo as energias de eV para Joules: - E_fóton = 5,8 eV × 1,6 × 10⁻¹⁹ J/eV = 9,28 × 10⁻¹⁹ J - Φ = 4,5 eV × 1,6 × 10⁻¹⁹ J/eV = 7,2 × 10⁻¹⁹ J Agora, calculamos a energia cinética: \[ E_c = E_fóton - Φ = 9,28 × 10⁻¹⁹ J - 7,2 × 10⁻¹⁹ J = 2,08 × 10⁻¹⁹ J \] 2. Usando a energia cinética para encontrar a velocidade (v): A energia cinética é dada por: \[ E_c = \frac{1}{2} m v^2 \] Onde: - m = 9 × 10⁻³¹ kg (massa do elétron) Substituindo na equação: \[ 2,08 × 10⁻¹⁹ J = \frac{1}{2} (9 × 10⁻³¹ kg) v^2 \] Resolvendo para v: \[ v^2 = \frac{2 \times 2,08 × 10⁻¹⁹ J}{9 × 10⁻³¹ kg} \] \[ v^2 = \frac{4,16 × 10⁻¹⁹ J}{9 × 10⁻³¹ kg} \] \[ v^2 = 4,62 × 10^{11} m²/s² \] \[ v = \sqrt{4,62 × 10^{11}} \] \[ v ≈ 6,8 × 10^5 m/s \] Portanto, a velocidade do mais rápido elétron emitido de uma placa de tungstênio para fótons incidentes de 5,8 eV é aproximadamente 6,8 × 10⁵ m/s.

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há 2 anos

Para calcular a velocidade do elétron mais rápido emitido, podemos usar a conservação da energia. A energia cinética máxima do elétron será igual à diferença entre a energia do fóton incidente e a função trabalho do tungstênio. Primeiro, vamos converter as energias para joules: - Energia do fóton incidente: 5,8 eV = 5,8 x 1,6 x 10^-19 J = 9,28 x 10^-19 J - Função trabalho do tungstênio: 4,5 eV = 4,5 x 1,6 x 10^-19 J = 7,2 x 10^-19 J A energia cinética máxima do elétron será: Energia cinética máxima = Energia do fóton - Função trabalho E = 9,28 x 10^-19 J - 7,2 x 10^-19 J E = 2,08 x 10^-19 J Agora, podemos usar a energia cinética máxima para encontrar a velocidade do elétron mais rápido. A energia cinética é dada por: E = (1/2)mv^2 Onde m é a massa do elétron e v é a velocidade que queremos encontrar. Substituindo os valores conhecidos: 2,08 x 10^-19 J = (1/2) x 9,1 x 10^-31 kg x v^2 v^2 = (2 x 2,08 x 10^-19 J) / 9,1 x 10^-31 kg v^2 = 4,16 x 10^-19 J / 9,1 x 10^-31 kg v^2 = 4,58 x 10^11 m^2/s^2 v = √(4,58 x 10^11) m/s v ≈ 6,77 x 10^5 m/s Portanto, a velocidade do elétron mais rápido emitido será aproximadamente 6,77 x 10^5 m/s.

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Em relação ao efeito fotoelétrico numa lâmina metálica, pode-se afirmar que:
I. A energia dos elétrons removidos da lâmina metálica pelos fótons não depende do tempo de exposição à luz incidente.
II. A energia dos elétrons removidos aumenta com o aumento do comprimento de onda da luz incidente.
III. Os fótons incidentes na lâmina metálica, para que removam elétrons da mesma, devem ter uma energia mínima.
IV. A energia de cada elétron removido da lâmina metálica é igual à energia do fóton que o removeu.
Analisando as afirmativas, conclui-se que somente:

a) está correta a afirmativa I.
b) está correta a afirmativa IV.
c) estão corretas as afirmativas I e III.
d) estão corretas as afirmativas II e IV.
e) estão corretas as afirmativas III e IV.

Considere as seguintes afirmacoes sobre o efeito fotoelétrico.
I - O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética.
II - O efeito fotoelétrico pode ser explicado satisfatoriamente com um modelo ondulatório para a luz.
III - Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotoelétrons quando a frequência da luz incidente nessa superfície excede certo valor mínimo, que depende do metal.
Quais estão corretas?

a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas I e II.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III.

Em 1905, ao analisar esse efeito, Einstein fez a suposição revolucionária de que a luz, até então considerada como um fenômeno ondulatório, poderia também ser concebida como constituída por conteúdos energéticos que obedecem a uma distribuição, os quanta de luz, mais tarde denominados...

a) fótons – contínua – fótons
b) fótons – contínua – elétrons
c) elétrons – contínua – fótons
d) elétrons – discreta – elétrons
e) elétrons – discreta – fótons

No efeito fotoelétrico, um elétron só é emitido do interior do metal se a energia do fóton absorvido for maior que uma energia mínima. Para os elétrons mais fracamente ligados ao metal, essa energia mínima é chamada função trabalho  e varia de metal para metal. Segundo Einstein, se um elétron é emitido, então ele terá energia cinética dada por ECIN = h.f –. O gráfico mostra dados experimentais de uma tentativa de produzir o Efeito Fotoelétrico num certo metal. Determine a energia cinética máxima dos fotoelétrons (em eV) quando iluminamos a mesma superfície metálica com luz de comprimento de onda de 5000 Å (1Å = 1.10-10 m). Considere c = 300.000 km/s (velocidade da luz) e adote h¿ 4,0×1015 eV.s

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