FísicaFácilCuestión · 1 pts

Efecto fotoeléctrico y cuantización

Castilla-La Mancha · 2019 · Julio · Opción A
Enunciado
(a) Explicar brevemente qué es el trabajo de extracción en el contexto del efecto fotoeléctrico.

(b) Tenemos un metal cuyo trabajo de extracción es de 5,6⋅10−19 J5{,}6\cdot 10^{-19}\,\text{J}. Se ilumina con una luz monocromática y se observa que la energía máxima de los electrones emitidos es de 1,82⋅10−18 J1{,}82\cdot 10^{-18}\,\text{J}. ¿Cuál es la frecuencia de la radiación incidente?

Constante de Planck: h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63\cdot 10^{-34}\,\text{J s}
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Resultado
  f=3,59⋅1015 Hz  \boxed{\;f = 3{,}59\cdot 10^{15}\ \text{Hz}\;}
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Estrategia

Ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico: hf=W0+Ec,maˊxhf = W_0 + E_{c,\text{máx}}.
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Desarrollo

(a) El trabajo de extracción W0W_0 es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de la superficie de un metal. Depende del metal. Si la energía del fotón, hfhf, es menor que W0W_0, no hay emisión; si es mayor, el exceso se convierte en energía cinética del electrón.

(b)f=W0+Ec,maˊxh=5,6⋅10−19+1,82⋅10−186,63⋅10−34=2,38⋅10−186,63⋅10−34=3,59⋅1015 Hzf = \frac{W_0 + E_{c,\text{máx}}}{h} = \frac{5{,}6\cdot 10^{-19} + 1{,}82\cdot 10^{-18}}{6{,}63\cdot 10^{-34}} = \frac{2{,}38\cdot 10^{-18}}{6{,}63\cdot 10^{-34}} = 3{,}59\cdot 10^{15}\ \text{Hz}(Radiación ultravioleta.)
3

Consejo

Ojo con las potencias de diez al sumar: 5,6⋅10−19+1,82⋅10−18=0,56⋅10−18+1,82⋅10−185{,}6\cdot 10^{-19} + 1{,}82\cdot 10^{-18} = 0{,}56\cdot 10^{-18} + 1{,}82\cdot 10^{-18}.
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