Fisica - Ensino Medio (15)

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Questões Propostas
Questões de Vestibulares 
Questões Resolvidas
01. (UPE) Em 1905, Einstein explicou, pela primeira vez, o efeito 
fotoelétrico em que a luz, além de ser considerada como constituída de 
partículas, deveria ser quantizada. Isso representou um grande avanço 
no conhecimento da Física e no progresso tecnológico. O metal de césio 
tem uma função trabalho de 1,8 eV.
Qual o valor máximo do comprimento de onda da luz, incidindo sobre 
esse metal, capaz de expulsar elétrons com energia cinética de 2,2 eV 
do césio?
Considere a constante de Planck h = 7,0 x 10-34 Js, a velocidade da luz 
c = 3,0 x 108 m/s e a carga do elétron e = 2,0 x 10-19 C.
a) 2,625 x 10-7 m. b) 6,012 x 103 m. c) 2,213 x 10-7 m.
d) 2,210 x 10-3 m. e) 3,275 x 103 m.
02. (UFPE/UFRPE) Para liberar elétrons da superfície de um metal, é 
necessário iluminá-lo com luz de comprimento de onda igual ou menor 
que 6 x 10-7 m. Qual o potencial de superfície (também chamado “função 
trabalho”) deste metal, em eV (elétron-volts)?
03. (UFPE/UFRPE) Um átomo de hidrogênio no estado excitado 
correspondente ao nível n = 3, decai para o estado fundamental 
(n = 1), podendo emitir radiação em três comprimentos de onda dife-
rentes. Determine o menor comprimento de onda que será emitido, em 
unidades de 10-8 m.
01. (UFRS) Considere as seguintes afirmações sobre o efeito fotoelétrico.
I. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície 
metálica atingida por radiação eletromagnética.
II. O efeito fotoelétrico pode ser explicado satisfatoriamente com a adoção 
de um modelo corpuscular para a luz.
III. Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotoelétrons 
quando a freqüência da luz incidente nessa superfície excede um 
certo valor mínimo, que depende do metal.
Quais estão corretas?
a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. 
d) Apenas I e III. e) I, II e III.
9
FÍ
SI
CA
 II
Δx → incerteza quanto a posição
ΔQ → incerteza quanto ao momento linear (velocidade).
 Sendo assim, quanto mais precisa é a medida da velocidade, mais 
inexata ou menos se conhece sobre a posição da partícula e vice e versa.
01. (UFC) A função trabalho de um dado metal é 2,5 eV.
a) Verifique se ocorre emissão fotoelétrica quando sobre esse metal inci-
de luz de comprimento de onda λ = 6,0×10-7m. A constante de Planck 
é h¸4,2×1015eV.s e a velocidade da luz no vácuo é c = 3,0×108m/s.
b) Qual é a freqüência mais baixa da luz incidente capaz de arrancar 
elétrons do metal? 
Solução:
a) Sabemos que a quantidade de energia mínima para que seja pos-
sível extrair um elétron de um metal deve ser igual a sua função 
trabalho.
Emin = W
hfmin = W
4,2×1015 x fmin
 = 2,5
fmin
 = 6×1014 Hz
Fazendo a relação c = λf, obtemos:
c = λ maxfmin (quando f é mínimo, o λ é máximo)
3,0×108 = λ x 0,60×1015
λmax = 5 x 10-7 m
 Para que ocorra emissão é preciso que f ≥ fmin ou λ ≤ λmax, pois 
a freqüência e o comprimento de onda são inversamente proporcionais. 
Como o comprimento de onda utilizado (λ = 6,0×107m) é maior que o 
comprimento máximo permitido, não ocorrerá emissão.
b) Como acabamos de proceder na letra a, a menor freqüência capaz 
de arrancar um elétron é igual a 6×1014Hz.
02. (UFC) O diagrama ao lado 
mostra os estados de energia 
que podem ser ocupados por um 
determinado elétron. A diferença 
de energia entre os estados 1 e 
2, E2 – E1, é o dobro da diferen-
ça de energia E3 – E2, entre os 
estados 2 e 3. Numa transição 
do estado 3 para o estado 2, o 
elétron emite um fóton de comprimento de onda λ = 600 nm.
Determine os comprimentos de onda das outras transições possíveis.
Solução:
J10315,3
10600
103 10 63 6, Ehc Ehf E E EE 19
9
8-34
23
−
−
⋅=
⋅
⋅⋅⋅
=∆⇒
λ
=∆⇒=∆⇒∆=−
Sabemos que E2 – E1 = 2 ∆E
Então:
nm 300103 10 63 6,1063,6hcE2 21
21
8-34
19
21
=λ⇒
λ
⋅⋅⋅
=⋅⇒
λ
=∆ −
Para a transição de E3 a E1 a energia emitida será igual a energia emitida 
por E3 - E2 mais a emitida por E2 – E1:
Ou seja, E3 – E1 = 3∆E
Então:
nm 200103 10 63 6,10945,9hcE3 31
31
8-34
19
31
=λ⇒
λ
⋅⋅⋅
=⋅⇒
λ
=∆ −
Prof. Sérgio Torres Apostila-04 Física
15/05/2010 34/52
Sergio Torres
fisica