Física Moderna velocidad máxima de los fotoelectrones
Una superficie de un material limpia se expone a luz de 161 nm de longitud de onda. Si la función de trabajo del material es de 5,27 eV ¿Cuál es la velocidad máxima de los fotoelectrones emitidos por esa superficie? Exprese el resultado en m/s.
1 Respuesta
La ecuación que describe el Efecto fotoeléctrico cuando una superficie se expone a una radiación determinada te dice que:
Radiacion incidente - Radiacion Umbral = 1/2 m v^2 = Energia cinetica maxima de los electrones emitidos. ..............
Radiacion incidente = h x frecuencia incidente = h x (c/ lambda) = (6.62 x 10^-34) Js x (3 x 10^8 m/s) /( 161 x 10^-9) m = 0.123 x10^-17 Joules .....................Energia incidente.
Radiación Umbral = Energía limite a partir de la cual se arrancan electrones del atomo= h por frecuencia umbral ... Pero no te dan la frecuencia umbral... la sacarías de:
Funcion de Trabajo del material dado = h x frecuencia umbral = 5.27 eV
Luego Frecuencia Umbral = 5.27 / h = 5.27 / 4.13 x 10^-15 eV = 1.276 X 10^15 / seg.
Luego...Radiacion Umbral = Energia incidente minima = h x frecuencia Umbral = 6.626 x 10^-34 Js x 1.276 X 10^15 / seg. = 8.45 x 10^-19 Joules
Luego la diferencia de Energías da... (0.123 x10^-17)- ( 8.45 x 10^-19) = 3.85 x 10^-19 Joules.
Ahora haces................= 3.85 x 10^-19 Joules. = 1/2 x masa del fotoelectron x v^2 de donde:
(Velocidad máxima del fotoelectron) ^2= 3.85 x 10^-19 Joules x 2 / (masa del fotoelectron) = ... 7.70 x 10^-19 Joules / 9.1 x 10^-31 Kg = 0.846 x 10^12( m/s) ^2 ...
Velocidad maxima = 0.92 x 10^6 m/s.
Revísalo rehaciendo los cálculos para confirmar el resultado. Cualquier duda me preguntas..
Perdón... no lo mencione arriba pero habrás advertido que h= Constante de Planck... ya sea en Joules seg o en eV.
Estimado Albert Buscapolos muchas gracias, el ejercicio me dio como usted mismo me colaboró. Me quedó bastante entendido y nuevamente le agradezco su amable y valiosa colaboración
