FísicaFácilCuestión · 1 pts

Efecto fotoeléctrico y cuantización

Castilla-La Mancha · 2016 · Septiembre · Opción A
Enunciado
(a) Explicar brevemente a qué se llama frecuencia umbral (o frecuencia de corte) en el efecto fotoeléctrico.

(b) Si la frecuencia umbral del cesio es de 5,17⋅1014 Hz5{,}17\cdot 10^{14}\,\text{Hz}, ¿se producirá algún efecto sobre este metal si lo iluminamos con luz roja de 632 nm632\,\text{nm}?

Velocidad de la luz 3⋅108 m/s3\cdot 10^{8}\,\text{m/s}; 1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}.
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Resultado
  f=4,75⋅1014 Hz<f0 ⇒ no hay emisioˊn de electrones  \boxed{\;f = 4{,}75\cdot 10^{14}\ \text{Hz} < f_0\ \Rightarrow\ \text{no hay emisión de electrones}\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Se compara la frecuencia de la luz roja, f=c/λf = c/\lambda, con la frecuencia umbral: solo hay emisión de electrones si f≥f0f \geq f_0.
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Desarrollo

(a) Es la frecuencia mínima que debe tener la luz para arrancar electrones de un metal. Por debajo de ella, cada fotón (E=hfE = hf) no aporta la energía suficiente para superar el trabajo de extracción (W0=hf0W_0 = hf_0) y no hay emisión, por intensa que sea la luz.

(b)f=cλ=3⋅108632⋅10−9=4,75⋅1014 Hzf = \frac{c}{\lambda} = \frac{3\cdot 10^{8}}{632\cdot 10^{-9}} = 4{,}75\cdot 10^{14}\ \text{Hz}4,75⋅1014 Hz<5,17⋅1014 Hz4{,}75\cdot 10^{14}\ \text{Hz} < 5{,}17\cdot 10^{14}\ \text{Hz}La frecuencia de la luz roja es menor que la umbral: no se produce efecto fotoeléctrico.
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Consejo

Aumentar la intensidad no sirve por debajo del umbral: lo que decide es la energía de cada fotón, no cuántos llegan.
Paso 1 de 3
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