relatorio fotoeletrico

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Efeito Fotoelétrico
C.C. Cruz
Centro Universitário Uninter
Pap – Endereço do Pap. – CEP: 80610 - 140 – Cidade – Estado - Brasil
e-mail: criscruz@uninter.com
Resumo: Este relatório descreve um experimento que tem como objetivo estudar o efeito fotoelétrico e determinar a constante de Planck. O efeito fotoelétrico é a ejeção de elétrons dos objetos metálicos pela incidência de radiação e pode ser verificado por meio da obtenção do limiar fotoelétrico e do potencial de frenagem. O limiar fotoelétrico é a frequência mínima da onda para que a ejeção de elétrons ocorra, enquanto o potencial de frenagem impede que os elétrons ejetados se afastem da placa, permitindo a determinação da energia cinética dos elétrons ejetados. O experimento utiliza o modelo corpuscular da radiação de Einstein e os conceitos relativos ao efeito fotoelétrico para obter a frequência de corte, a função trabalho para o material bombardeado e a constante de Planck, que é universal e não depende do material ou do tipo de onda utilizado. O relatório descreve a metodologia utilizada no experimento e apresenta os resultados obtidos, incluindo a frequência de corte, a função trabalho e a constante de Planck determinada experimentalmente. O relatório apresenta os resultados obtidos que estão de acordo com a teoria da física quântica.
Palavras chave: Constate de Planck, Efeito fotoelétrico, Limiar fotoelétrico.
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Introdução
O experimento fotoelétrico é um fenômeno fascinante e intrigante da física moderna que tem sido estudado há mais de um século. Ele envolve a emissão de elétrons de um material quando exposto à luz, e é um dos principais pilares da teoria quântica da luz. Ao longo dos anos, o estudo do efeito fotoelétrico tem sido fundamental para a compreensão da natureza da luz e da matéria, e tem sido utilizado para desenvolver tecnologias avançadas em várias áreas, como eletrônica, comunicação e energia.
O modelo corpuscular da radiação de Einstein, proposto em 1905, foi fundamental para explicar o efeito fotoelétrico. Segundo esse modelo, a luz é composta de partículas individuais, chamadas de fótons, que carregam energia e momento. Quando um fóton atinge um material, ele pode transferir sua energia para um elétron no material, fazendo com que ele seja ejetado do átomo. A energia cinética dos elétrons emitidos depende da energia do fóton e das propriedades do material.
Neste relatório, iremos explorar o experimento fotoelétrico em detalhes, utilizando o modelo corpuscular da radiação de Einstein e os conceitos relativos ao efeito fotoelétrico. Nosso objetivo é obter a frequência de corte, a função trabalho para o material bombardeado e, consequentemente, a constante de Planck, que é universal e fundamental na física quântica. Compreender essas quantidades é crucial para a compreensão da natureza da luz e da matéria, e pode ter implicações importantes para o desenvolvimento de tecnologias quânticas no futuro.
Procedimento Experimental
Primeiro ajustamos a fonte de luz uv para uma distância de 2 cm
O comprimento de onda é de , o esperado é que fosse de 365 nm, mas nesta fonte o mínimo é de 440 nm.
Em seguida, ajustamos o inversor de polaridade para posição direta, e ajustamos a fonte de baixa tensão, de forma que a voltagem no multímetro da direita fique com U= 5V.
Agora precisamos mudar o valor da tensão para 4V, 3V, 2V, 1V, 0.5V e 0V, e anotar os valores de fotocorrente:
Depois de ajustar os valores, agora trocamos a polaridade da fonte para reversa. E ajustamos a fonte, tal que , as tensões fiquem :-0,1, -0,2; -0,4; -0,6; -0,8; -0,9; -1,0. Anotamos os valores na tabela:
É necessário fazer os procedimentos anteriores de medição de corrente mais uma ou duas vezes, e calcular a média.
Agora, de volta a Bancada, posicionamos o mouse sobre a fonte de luz UV, ajustando para “Na luz policromática”. A fonte policromática tem comprimento de onda 440 nm.
Ajustamos a voltagem agora para que encontre o valor que fique 0 na corrente. Fazemos isso para os comprimentos de onda 440nm, 470 nm, 490nm, 530nm, 645nm.
Análise e Resultados
As tabelas que encontramos são:
Tabela 1: Tensão e fotocorrente
Podemos fazer um gráfico da relação, que fica:. 
A segunda tabela ficou assim: calculando a frequência de luz pela equação , considerando a conversão 
Tabela 2: Comprimento de onda, frequência de corte e frequência de luz
	Comprimento de onda (nm)
	Potencial de corte 
	Frequência de luz ( 
	440
	-1
	
	470
	-0,9
	6,3
	490
	-0,8
	6,11
	530
	-0,4
	 5,6
	645
	-0,3
	 4,6
O gráfico fica:
Conclusão
Foi realizar o experimento online com êxito. O experimento do efeito fotoelétrico mostrou que a luz pode ser considerada tanto como onda, quanto como partícula, dependendo do fenômeno estudado. O efeito fotoelétrico é um fenômeno no qual elétrons são ejetados de um material quando este é iluminado por luz de energia suficiente. Esse fenômeno pode ser explicado pela natureza corpuscular da luz, ou seja, pelos fótons, que transferem sua energia para os elétrons do material, liberando-os do mesmo.
Além disso, o experimento mostrou que a energia do fóton incidente deve ser igual ou maior do que a energia necessária para liberar o elétron do material. Também foi observado que a corrente fotoelétrica, que é formada pelos elétrons ejetados, atinge um valor de saturação, que depende da intensidade e da energia da luz incidente, além das propriedades do material emissor.
Por fim, mesmo para radiações incidentes monocromáticas, os fotoelétrons são emitidos com diferentes velocidades devido à distribuição das energias cinéticas dos elétrons ejetados, que dependem da energia do fóton incidente e das propriedades do material emissor.
Referências
EISBERG, R.; RESNICK, R. Física quântica: átomos, moléculas, sólidos, núcleos epartículas. 13. ed. Rio de Janeiro: Campus, 1979.
 HELERBROCK, R. Efeito fotoelétrico. Brasil Escola, c2022. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-efeito-fotoeletrico.htm. Acesso em: 28jan. 2022.
 HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física: ótica e física moderna. 12. ed. São Paulo: Addison Wesley,
Frequencia de luz	440	470	490	530	645	6.81	6.3	6.11	5.6	4.5999999999999996	Comprimento de onda
Frequencia