Junio 07/08, Opción A
Atrás Principal Siguiente

 

  1. Explica en qué consiste el efecto fotoeléctrico. ¿Qué es y por qué existe la frecuencia umbral?

  2. Si iluminamos la superficie de un metal con luz de λ = 512 nm la energía cinética máxima de los electrones emitidos es de 8,6·10-20 J. Determina la frecuencia umbral del metal. ¿Con luz de qué frecuencia deberemos incidir sobre el metal para que emita electrones de energía máxima 6,4·10-20 J?

Datos: h = 6,63.10-34 J s ; c = 3,00.108 m/s

SOLUCIÓN

  1. Consultar ejercicios: Septiembre 93/94, Opción B y Junio 02/03, Opción A

  2. La ecuación de Einstein para el efecto fotoeléctrico es la siguiente:

Efotón incidente = WExtracción + Ecinética fotoelectrones emitidos

Luego:

WExtracción = Efotón incidente - Ecinética fotoelectrones emitidos

Por otra parte, la energía del fotón incidente depende de su frecuencia:

Por lo tanto:

WExtracción = 3,89·10-19 – 8,6·10-20 = 3,03·10-19 J

Y como:

WExtracción = h · fumbral

Despejando:

fumbral = 4,57·1014 Hz

Para hallar la frecuencia de la luz incidente para que los electrones extraídos tengan la energía cinética del enunciado, partimos de la base de que al tratarse del mismo metal, el trabajo de extracción tendrá el mismo valor. A partir de la ecuación de Einstein:

Efotón incidente = 3,03·10-19 + 6,4·10-20 = 3,67· 10-19 J

Y por lo tanto: