4) (Efeito fotoelétrico 2) Em um experimento, três feixes de luz, um vermelho com ???? = 650 ????????, um azul com ???? = 460 ???????? e um verde com ???? = 510 ...

a) Para determinar a frequência e o comprimento de onda de corte do fotocátodo, precisamos usar a equação do efeito fotoelétrico: E = h * f Onde E é a energia do fóton, h é a constante de Planck e f é a frequência da luz. A energia do fóton pode ser calculada usando a equação: E = h * c / λ Onde c é a velocidade da luz e λ é o comprimento de onda da luz. Para o fotocátodo, a função trabalho é de 2,25 eV. Convertendo para joules, temos: 2,25 eV * 1,6 x 10^-19 J/eV = 3,6 x 10^-19 J A energia do fóton é igual à função trabalho, então: 3,6 x 10^-19 J = h * c / λ A velocidade da luz é de aproximadamente 3 x 10^8 m/s. Substituindo os valores na equação, temos: 3,6 x 10^-19 J = (6,63 x 10^-34 J*s) * (3 x 10^8 m/s) / λ Resolvendo para λ, encontramos: λ = (6,63 x 10^-34 J*s) * (3 x 10^8 m/s) / (3,6 x 10^-19 J) λ ≈ 5,5 x 10^-7 m Portanto, o comprimento de onda de corte do fotocátodo é de aproximadamente 550 nm. Para determinar a frequência, podemos usar a equação: f = c / λ Substituindo os valores, temos: f = (3 x 10^8 m/s) / (5,5 x 10^-7 m) f ≈ 5,5 x 10^14 Hz Portanto, a frequência de corte do fotocátodo é de aproximadamente 5,5 x 10^14 Hz. b) O efeito fotoelétrico ocorre para todas as cores de luz, desde que a energia do fóton seja maior ou igual à função trabalho do material. c) A energia cinética máxima do fotoelétron pode ser calculada usando a equação: Energia cinética máxima = Energia do fóton - Função trabalho Para cada cor de luz, substitua os valores na equação para obter a energia cinética máxima. d) Para calcular a potência total do feixe de luz azul, podemos usar a equação: Potência = Energia do fóton * Número de fótons por segundo Substitua os valores fornecidos na equação para obter a potência total. A intensidade do feixe pode ser calculada usando a equação: Intensidade = Potência / Área do feixe Substitua os valores fornecidos na equação para obter a intensidade. e) Se a eficiência do processo de emissão de elétrons pelo fotocátodo for de 100% e todos os fotoelétrons emitidos forem capturados no ânodo, a fotocorrente detectada será igual ao número de fotoelétrons emitidos por segundo. f) Se aumentarmos a intensidade do feixe luminoso por um fator 10, a fotocorrente aumentará e a energia dos fotoelétrons não será afetada.