a) A função trabalho (Φ) do material da placa é aproximadamente 2,2 × 10^-19 J, calculada usando a equação do efeito fotoelétrico: E_k = h*f - Φ. b) A energia necessária para arrancar um elétron da placa metálica é a própria função trabalho (Φ), ou seja, aproximadamente 2,2 × 10^-19 J. c) Se a frequência da luz incidente for aumentada, a energia cinética dos elétrons emitidos também aumentará, pois a energia do fóton incidente aumenta (E = h*f) e a energia cinética é a diferença entre a energia do fóton e a função trabalho (E_k = h*f - Φ). Portanto, ao aumentar a frequência da luz incidente, a energia cinética dos elétrons emitidos será maior.

Um cientista realizou um experimento no laboratório para estudar o efeito fotoelétrico, no qual fez incidir luz de uma fonte de radiação monocromática com frequência 6,0 × Hz sobre uma placa metálica. Após a análise dos dados obtidos, ele observou que os elétrons mais energéticos emitidos pela placa possuiam energia cinética de 1,8 × J. Considerando que a constante de Planck é 6,63 ×  Js, responda: a) Qual é a função trabalho (Φ) do material da placa? b) Determine a energia necessária para arrancar um elétron da placa metálica. c) Se a frequência da luz incidente for aumentada, como a energia cinética dos elétrons emitidos será afetada? Justifique sua resposta.

Um cientista realizou um experimento no laboratório para estudar o efeito fotoelétrico, no qual fez incidir luz de uma fonte de radiação monocromática com frequência 6,0 ×

 Hz sobre uma placa metálica. Após a análise dos dados obtidos, ele observou que os elétrons mais energéticos emitidos pela placa possuiam energia cinética de 1,8 ×

 J. Considerando que a constante de Planck é 6,63 × 

 Js, responda: a) Qual é a função trabalho (Φ) do material da placa? b) Determine a energia necessária para arrancar um elétron da placa metálica. c) Se a frequência da luz incidente for aumentada, como a energia cinética dos elétrons emitidos será afetada? Justifique sua resposta.

Como a frequência da luz incidente afeta a energia cinética dos elétrons emitidos em um experimento de efeito fotoelétrico, e qual a relação entre a função trabalho do material e a energia necessária para remover um elétron?

Qual é a energia mínima que a radiação luminosa precisa ter para provocar o efeito fotoelétrico em uma placa metálica?

Qual a relação entre a energia da radiação luminosa e a frequência para que ocorra o efeito fotoelétrico em um metal?

Um pesquisador está investigando o efeito fotoelétrico utilizando diferentes fontes de luz para iluminar uma superfície metálica. Ele observa que, somente quando a frequência da luz excede um valor específico, elétrons são emitidos do metal com energia cinética variável. Com base nessa observação, qual das seguintes afirmações melhor explica o comportamento observado no efeito fotoelétrico?

Qual a relação entre a frequência da luz incidente e a emissão de elétrons em um metal no efeito fotoelétrico?

No contexto da física, um corpo negro é aquele que deve

Leia o trecho a seguir:

O efeito fotoelétrico foi descoberto em 1886 pelo físico alemão Heinrich Hertz (1857-1894). Na ocasião, Hertz percebeu que a incidência da luz ultravioleta em chapas metálicas auxiliava a produção de faíscas. A explicação teórica para o efeito fotoelétrico, entretanto, só foi apresentada pelo físico alemão Albert Einstein em 1905.

A dúvida que existia na época estava relacionada com a energia cinética dos elétrons que eram ejetados do metal: essa grandeza não dependia do(a) ................... da luz incidente. Einstein percebeu que o agente responsável pela ejeção de cada elétron era um único fóton, uma partícula de luz que transferia aos elétrons uma parte de sua energia, ejetando-o do material, desde que seu(sua) .................... fosse grande o suficiente para tal.

A resposta correta é a alternativa (b) intensidade / comprimento de onda.

Vamos explicar o porquê dessa resposta ser a correta:

1. O efeito fotoelétrico é um fenômeno no qual elétrons são ejetados de uma superfície metálica quando luz de certa frequência incide sobre ela.

2. A dúvida da época estava relacionada com a energia cinética dos elétrons ejetados. Observou-se que a energia cinética dos elétrons não aumentava com a intensidade da luz, mas sim com a frequência da luz incidente.

3. A intensidade da luz está relacionada com a quantidade de fótons (ou seja, a quantidade de energia luminosa) que incide sobre a superfície por unidade de tempo. No entanto, mesmo aumentando a intensidade, se a frequência da luz não fosse suficiente, os elétrons não seriam ejetados.

4. A frequência da luz está diretamente relacionada com a energia de cada fóton. Einstein propôs que cada fóton carrega uma quantidade de energia proporcional à sua frequência (E = h*f, onde E é a energia, h é a constante de Planck e f é a frequência).

5. Para que um elétron seja ejetado, a energia do fóton incidente deve ser suficiente para superar a função trabalho do metal, que é a energia necessária para liberar um elétron da superfície.

6. O comprimento de onda está inversamente relacionado à frequência (c = λ*f, onde c é a velocidade da luz, λ é o comprimento de onda e f é a frequência). Portanto, um comprimento de onda menor significa uma frequência maior e, consequentemente, uma energia de fóton maior.

7. Einstein percebeu que um único fóton era responsável pela ejeção de cada elétron e que a energia cinética do elétron ejetado dependia da energia do fóton (sua frequência), e não da intensidade da luz.

8. Portanto, a energia cinética dos elétrons ejetados não dependia da intensidade da luz incidente, mas sim do comprimento de onda (ou, mais diretamente, da frequência) da luz, pois um comprimento de onda menor (ou frequência maior) significa fótons com energia suficiente para ejetar os elétrons.

Assim, a alternativa correta é a que afirma que a energia cinética dos elétrons não dependia da intensidade da luz incidente, mas sim que o comprimento de onda da luz deveria ser pequeno o suficiente (ou a frequência alta o suficiente) para que os fótons tivessem energia suficiente para ejetar os elétrons. Portanto, a alternativa (b) intensidade / comprimento de onda é a resposta correta.

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