Questão 9/10 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Para um certo material do catodo de uma experiência do efeito fotoelétrico, verifica-...

Para determinar a função trabalho desse material, podemos usar a equação do efeito fotoelétrico: E = h * f - φ Onde: E é a energia cinética do elétron h é a constante de Planck (6,626 x 10^-34 J.s) f é a frequência da luz incidente (c/λ, onde c é a velocidade da luz e λ é o comprimento de onda) φ é a função trabalho do material Podemos usar a relação entre a energia cinética e o potencial de corte para determinar a função trabalho: E = e * Vo Onde: e é a carga elementar (1,602 x 10^-19 C) Vo é o potencial de corte Agora, vamos calcular a função trabalho para cada comprimento de onda: Para λ = 600 nm: f = c/λ = (3 x 10^8 m/s) / (600 x 10^-9 m) = 5 x 10^14 Hz E = h * f - φ = e * Vo φ = h * f - e * Vo = (6,626 x 10^-34 J.s) * (5 x 10^14 Hz) - (1,602 x 10^-19 C) * (1,0 V) = 3,2 x 10^-19 J Para λ = 400 nm: f = c/λ = (3 x 10^8 m/s) / (400 x 10^-9 m) = 7,5 x 10^14 Hz E = h * f - φ = e * Vo φ = h * f - e * Vo = (6,626 x 10^-34 J.s) * (7,5 x 10^14 Hz) - (1,602 x 10^-19 C) * (2,0 V) = 1,6 x 10^-19 J Para λ = 300 nm: f = c/λ = (3 x 10^8 m/s) / (300 x 10^-9 m) = 1 x 10^15 Hz E = h * f - φ = e * Vo φ = h * f - e * Vo = (6,626 x 10^-34 J.s) * (1 x 10^15 Hz) - (1,602 x 10^-19 C) * (3,0 V) = 4,8 x 10^-19 J Portanto, a função trabalho para esse material é de 4,8 x 10^-19 J. A resposta correta é a alternativa C.