FísicaFácilCuestión · 1,25 pts

Efecto fotoeléctrico y cuantización

Castilla-La Mancha · 2025 · Junio
Enunciado
La función de trabajo de un electrodo de aluminio es de 4,08 eV4{,}08\,\text{eV}. Determine la frecuencia umbral de este metal para producir efecto fotoeléctrico y la energía cinética que tendrán los electrones emitidos si se ilumina con una radiación ultravioleta de 250 nm250\,\text{nm}.

Datos: h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63\cdot 10^{-34}\,\text{J}\,\text{s}; c=3⋅108 m/sc = 3\cdot 10^{8}\,\text{m/s}; 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6\cdot 10^{-19}\,\text{J}.
Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido
Resultado
  f0=9,85⋅1014 HzEc=1,43⋅10−19 J (0,89 eV)  \boxed{\;f_0 = 9{,}85\cdot 10^{14}\ \text{Hz}\qquad E_c = 1{,}43\cdot 10^{-19}\ \text{J}\ (0{,}89\ \text{eV})\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1

Estrategia

La frecuencia umbral es la de un fotón con energía igual al trabajo de extracción. La energía cinética de los electrones es lo que sobra de la energía del fotón tras arrancarlos (ecuación de Einstein). Hay que trabajar en julios (o en eV, pero sin mezclar).
2

Desarrollo

Trabajo de extracción en julios:W0=4,08⋅1,6⋅10−19=6,53⋅10−19 JW_0 = 4{,}08\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19} = 6{,}53\cdot 10^{-19}\ \text{J}Frecuencia umbral:f0=W0h=6,53⋅10−196,63⋅10−34=9,85⋅1014 Hzf_0 = \frac{W_0}{h} = \frac{6{,}53\cdot 10^{-19}}{6{,}63\cdot 10^{-34}} = 9{,}85\cdot 10^{14}\ \text{Hz}Energía del fotón de 250 nm250\,\text{nm}:E=hcλ=6,63⋅10−34⋅3⋅108250⋅10−9=7,96⋅10−19 J  (4,97 eV)E = \frac{h c}{\lambda} = \frac{6{,}63\cdot 10^{-34}\cdot 3\cdot 10^{8}}{250\cdot 10^{-9}} = 7{,}96\cdot 10^{-19}\ \text{J}\ \ (4{,}97\ \text{eV})Como E>W0E > W_0, sí hay efecto fotoeléctrico. Energía cinética máxima de los electrones:Ec=E−W0=7,96⋅10−19−6,53⋅10−19=1,43⋅10−19 J  (0,89 eV)E_c = E - W_0 = 7{,}96\cdot 10^{-19} - 6{,}53\cdot 10^{-19} = 1{,}43\cdot 10^{-19}\ \text{J}\ \ (0{,}89\ \text{eV})
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
3

Consejo

Antes de restar, comprueba que la energía del fotón supera el trabajo de extracción; si no, no hay electrones y la respuesta es «no se produce efecto fotoeléctrico».
Paso 1 de 3
¿Lo has intentado? Con una cuenta marcas hasta dónde llegaste y te proponemos qué repasar después.
Sigue practicando
Efecto fotoeléctrico y cuantización
La frecuencia umbral de un metal es 4,5⋅1014 Hz4{,}5\cdot 10^{14}\,\text{Hz} y se ilumina con luz de 180 nm180\,\text{nm} de…
Física · Castilla-La Mancha · 2026 · JulioEfecto fotoeléctrico y cuantización
a) Discuta razonadamente la veracidad de las siguientes afirmaciones: i) (0,5 puntos) cuando en una transformación…
Física · Andalucía · 2025 · Reserva 3Efecto fotoeléctrico y cuantización
a) Discuta la veracidad de la siguiente afirmación: en un proceso de desintegración radiactiva, la relación…
Física · Andalucía · 2025 · Reserva 4Efecto fotoeléctrico y cuantización
a) Razone, indicando los principios en los que se basa, si las siguientes reacciones nucleares son posibles…
Física · Andalucía · 2025 · Reserva 1
Apuntes y todos los problemas de Física moderna →