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A função trabalho do Tungstênio é e 4,60 eV. Qual deve ser a energia cinética máxima do elétron emitido em um processo fotoelétrico sob ação de luz ultravioleta de comprimento de onda 150 nm?
A 3,68eV
B 4,60eV
C 8,28eV
D 5,40eV
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Desafios para Aprender

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos usar a equação do efeito fotoelétrico, que relaciona a energia do fóton incidente (E) com a função trabalho (Φ) e a energia cinética máxima (K) do elétron emitido: \[ E = K + Φ \] A energia do fóton pode ser calculada pela fórmula: \[ E = \frac{hc}{\lambda} \] onde: - \( h \) é a constante de Planck (\( 6,626 \times 10^{-34} \, J \cdot s \)), - \( c \) é a velocidade da luz (\( 3,00 \times 10^8 \, m/s \)), - \( \lambda \) é o comprimento de onda em metros. Primeiro, convertemos o comprimento de onda de 150 nm para metros: \[ 150 \, nm = 150 \times 10^{-9} \, m \] Agora, calculamos a energia do fóton: \[ E = \frac{(6,626 \times 10^{-34} \, J \cdot s)(3,00 \times 10^8 \, m/s)}{150 \times 10^{-9} \, m} \] Calculando isso, obtemos: \[ E \approx 1,32 \times 10^{-18} \, J \] Agora, convertendo essa energia de joules para elétron-volts (1 eV = \( 1,602 \times 10^{-19} \, J \)): \[ E \approx \frac{1,32 \times 10^{-18} \, J}{1,602 \times 10^{-19} \, J/eV} \approx 8,24 \, eV \] Agora, usando a equação do efeito fotoelétrico: \[ K = E - Φ \] Sabendo que a função trabalho do tungstênio é 4,60 eV: \[ K = 8,24 \, eV - 4,60 \, eV \approx 3,64 \, eV \] Analisando as alternativas, a que mais se aproxima do resultado é: A) 3,68 eV Portanto, a resposta correta é a) 3,68 eV.

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