Lista Capítulo 38

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5. Um feixe de luz monocromática (ou seja, que contem apenas um comprimento de onda) é absorvido 
por um filme fotográfico e fica registrado no filme. Um fóton é absorvido pelo filme se a energia do 
fóton é igual ou maior que a energia mínima de 0,6 e V necessária para dissociar uma molécula de 
AgBr do filme. (a) Qual é o maior comprimento de onda que pode ser registrado no filme? (b) A que 
região do espectro eletromagnético pertence esse comprimento de onda? 
 (a) Seja E = 1240 eV. nm / λmin = 0,6 eV para obter λ = 2,1 × 103 nm = 2,1 μm. 
(b) Está na região de infravermelho. 
7. Uma lâmpada ultravioleta emite luz com um comprimento de onda de 400 nm, com uma potencia 
de 400 W. Uma lâmpada infravermelha emite luz com um comprimento de onda de 700 nm, também 
com uma potencia de 400 W. (a) Qual das duas lâmpadas emite mais fótons por segundo? (b) Quantos 
fótons por segundo essa lâmpada emite? 
(a) Seja R a taxa de emissão de fótons (número de fótons emitidos por unidade de tempo) e seja 
E a energia de um único fóton. Então, a potência de uma lâmpada é dada por P = RE se toda a energia 
entra na produção de fótons. Agora, E = hf = hc / λ, onde h é a constante de Planck, f é a frequência da 
luz emitida e λ é o comprimento de onda. Portanto 
A lâmpada que emite luz com maior comprimento de onda (a lâmpada infravermelha de 700 
nm) emite mais fótons por unidade de tempo. A energia de cada fóton é menor, portanto, deve emitir 
fótons a uma taxa maior. 
(b) Seja R a taxa de produção de fótons para a lâmpada de 700 nm. Então, 
15. A função trabalho do tungstênio é 4,5 e V. Calcule a velocidade dos elétrons mais rápidos ejetados 
da superfície de uma placa de tungstênio quando fótons com uma energia de 5,80 e V incidem na placa. 
 A velocidade v do elétron satisfaz 
 Usando a Tabela 37-3, encontramos 
17. Um feixe luminoso incide na superfície de uma placa de sódio, produzindo uma emissão fotelétrica. 
O potencial de corte dos elétrons ejetados é 5,0 V e a função trabalho do sódio é 2,2 e V. Qual é o 
comprimento de onda da luz incidente? 
 A energia de um fóton incidente é E = hf = hc / λ, onde h é a constante de Planck, f é a frequência 
da radiação eletromagnética e λ é seu comprimento de onda. A energia cinética do elétron mais 
energético emitido é 
onde Φ é a função de trabalho do sódio. O potencial de parada V0 está relacionado à energia 
cinética máxima por eV0 = Km, então 
e 
Aqui eV0 = 5,0 eV e hc = 1240 eV. nm são usados. 
21. Uma placa de alumínio é iluminada por luz com um comprimento de onda de 200 nm. No alumínio 
uma energia de 4,20 e V é necessária para que um elétron seja ejetado. Qual é a energia cinética (a) do 
elétron ejetado mais rápido? (b) Do elétron ejetado mais lento? (c) Qual é o potencial de corte? (d) 
Qual é o comprimento de onda de corte do alumínio? 
 (a) A energia cinética Km do elétron mais rápido emitido é dada por 
onde Φ é a função de trabalho do alumínio, f é a frequência da radiação incidente e λ é o seu 
comprimento de onda. A relação f = c / λ foi usada para obter a segunda forma. 
Portanto, 
 
onde usamos hc = 1240 eV.nm. 
(b) O elétron mais lento simplesmente se liberta da superfície e, portanto, possui zero energia 
cinética. 
(c) O potencial de parada V0 é dado por Km = eV0, então 
(d) O valor do comprimento de onda de corte é tal que Km = 0. Assim, hc / λ = Φ, ou 
Se o comprimento de onda for maior, a energia do fóton será menor e o fóton não terá energia 
suficiente para eliminar o elétron mais energético da amostra de alumínio.