FísicaFácil2 pts

Efecto fotoeléctrico y cuantización

Cataluña · 2018 · Junio · Opción B
Enunciado
Sobre un metal alcalino incide luz de longitud de onda λ=3,00×102 nm\lambda = 3{,}00\times 10^{2}\ \text{nm}. Si los fotoelectrones emitidos tienen una energía cinética máxima de 2,00 eV2{,}00\ \text{eV}, calcule:

a) (1 punto) La energía (en eV) de un fotón de la luz incidente.

b) (1 punto) El trabajo de extracción (en eV) correspondiente a este metal.

Datos: 1 eV=1,60×10−19 J1\ \text{eV} = 1{,}60\times 10^{-19}\ \text{J}. Constante de Planck, h=6,63×10−34 J sh = 6{,}63\times 10^{-34}\ \text{J s}. Velocidad de la luz, c=3,00×108 m s−1c = 3{,}00\times 10^{8}\ \text{m s}^{-1}.
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Resultado
  Efotoˊn=4,14 eV    We=2,14 eV  \boxed{\;E_{\text{fotón}} = 4{,}14\ \text{eV}\;}\qquad \boxed{\;W_e = 2{,}14\ \text{eV}\;}
Ver la solución oficialla corrección de la PAU, con los puntos de cada paso

Solución oficial

Corrección oficial de la PAU de Cataluña (Generalitat de Catalunya), traducida del catalán. Las puntuaciones de cada paso son las de la pauta de corrección.
a)

0,4 p. hν=h cλh\nu = h\,\dfrac{c}{\lambda}

0,4 p. hν=6,63×10−34 3,00×1083,00×10−7=6,63×10−19 J=4,14 eVh\nu = 6{,}63\times 10^{-34}\,\dfrac{3{,}00\times 10^{8}}{3{,}00\times 10^{-7}} = 6{,}63\times 10^{-19}\ \text{J} = 4{,}14\ \text{eV} (0,2 p.)

b)

0,4 p. hν+(−We)=Ec,max⁡⇒We=hν−Ec,max⁡h\nu + (-W_e) = E_{c,\max} \Rightarrow W_e = h\nu - E_{c,\max}

0,4 p. We=6,63×10−19−2,00⋅(1,60×10−19)=3,43×10−19 J=2,14 eVW_e = 6{,}63\times 10^{-19} - 2{,}00\cdot\left(1{,}60\times 10^{-19}\right) = 3{,}43\times 10^{-19}\ \text{J} = 2{,}14\ \text{eV} (0,2 p.)

Corrección oficial en PDF (original en catalán)

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