Aula Efeito fotoelétrico

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Centro Federal de Educação Tecnológica – 
Física Experimental II - Roteiros 
 
Efeito Fotoelétrico 
INTRODUÇÃO 
 Desde o final do século XIX a humanidade se deparava com uma nova classe 
de problemas até então incompreensíveis nos moldes vigentes de concepção da natureza. 
Um desses problemas era o fenômeno fotoelétrico que evidenciava a interação entre a luz 
e os elétrons de uma amostra, algo inexplicável pela teoria clássica aplicada naqueles 
tempos 
Notava-se que uma radiação eletromagnética (como a luz) poderia interagir com 
uma amostra material transferindo energia suficiente para que o elétrons fossem 
arrancados da rede cristalina e ejetados com uma energia excedente adicional. O curioso 
para a época, e ainda hoje, é que não era a intensidade de radiação que propiciava tal 
ejecção de elétrons, mas a frequência dessa radiação. 
Einstein propôs que a radiação eletromagnética se comporia de pequenos pacotes 
de energia de valores proporcionais a sua frequência e cada um desses pacotes interagiria 
com um elétron. A esses pacotes foi dado o nome de fótons. A intensidade de luz, assim 
compreendida, seria a quantidade de fótons da emissão. 
Assim, radiando sobre o material uma emissão arrancaria o elétron se tivesse 
energia suficiente (frequência), e a quantidade de elétrons que seriam arrancados seria 
proporcional a quantidade de fótons radiados. A energia com que cada elétrons sairia do 
material seria a diferença entre a energia do fóton e a energia necessária para arrancá-lo, 
a chamada função trabalho (). 
 
𝐸𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛 = ℎ𝑓 − Φ 
 
 
 
 
 
 
𝐸𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛 − 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚 𝑞𝑢𝑒 𝑜 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛 é 𝑒𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑜 
ℎ𝑓 − 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑑𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎çã𝑜 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒 (1fóton) 
Φ − Função trabalho (energia para arrancar o elétron) 
ℎ − 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑐𝑘 
 
 
 
Procedimento 
Objetivo 
• Determinar o valor da constante de Planck, e caracterizar a 
função trabalho 
Material 
Simulação Phet link: PhET Simulation (colorado.edu) 
Procedimento 
➢ Utilizando o simulador de efeito fotoelétrico escolha três materiais que serão suas amostras 
➢No simulador você poderá variar a frequência da luz que incide na amostra, a intensidade 
da luz que incide na amostra e a diferença de potencial entre as placas do circuito. 
➢ Note que: 
1. O amperímetro só marcará a passagem de corrente se houver elétrons sendo 
emitidos do material. 
2. A ddp reversa aplicada pela bateria servirá para barrar a passagem de corrente, ou 
seja, a sua atuação em cada elétron será de desacelerá-lo, tirar energia na 
quantidade de E=eV 
 
➢ Estabeleça uma mínima frequência que se observa o fenômeno fotoelétrico para o 
material escolhido (lembre-se que f=c/). 
➢A partir desse ponto comece a aumentar a diferença de potencial freando o movimento 
dos elétrons até que a corrente no medidor cesse. 
➢Aumente gradativamente a frequência da radiação incidente e vá registrando as 
diferenças de potencial limites que cessam as correntes, como no item anterior. 
➢Com uma boa quantidade de pontos faça o gráfico dessas duas grandezas e determine 
o valor da função trabalho e o valor medido para a constante de Plank (h) Lembre-se que 
𝐸𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛 = 𝑉𝑒, sendo e a carga do elétron.. 
➢ Refaça o procedimento para mais dois materiais do simulador. 
Nota: o ajuste de curva terá como referencia teórica a 
expres𝐸𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛 = ℎ𝑓 − Φ sendo análoga a Y=ax+b 
 
https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/photoelectric/latest/photoelectric.html?simulation=photoelectric&locale=pt_BR