Resolução das atividades complementares Física ... - WebTVMarista

14 (FCAP-PA) O efeito fotoelétrico estabelece que uma luz monocromática, incidindo sobre uma placa
metálica, libera fotoelétrons com energias cinéticas diferenciadas.
Com base neste enunciado, analise as afirmativas abaixo, e a seguir assinale a alternativa correta.
I. A energia cinética do mais rápido fotoelétron ejetado independe da intensidade da luz.
II. A hipótese de Einstein, para o efeito fotoelétrico, admite que a luz, ao atravessar o espaço, se comporta
como uma partícula e não como uma onda.
III. A energia do fóton, de acordo com Einstein, é dada pelo comprimento de onda multiplicado pela
constante de Planck (h).
a) Somente I é verdadeira. d) Somente I e II são verdadeiras.
b) Somente II é verdadeira. e) Todas as afirmativas são verdadeiras.
c) Somente III é verdadeira.
Resolução:
I. Correta.
A energia do fotoelétron depende da freqüência da luz incidente e do material mas não depende
da intensidade luminosa (E 5 hf 2 W).
c
II. Correta.
Einstein sugeriu que a luz é formada por partículas (fótons).
III. Falsa.
hc
E 5 hf → E 5
�
15 (PUCCamp-SP) Einstein talvez tenha sido o cientista mais popular deste século devido à sua teoria da
relatividade, mas o Prêmio Nobel lhe foi atribuído pelo trabalho sobre efeito fotoelétrico, em 1905. O efeito
fotoelétrico consiste em “arrancar” elétrons de um metal pela incidência de luz ultravioleta. Para Einstein,
a radiação ultravioleta transporta a energia em pacotes chamados fótons, de intensidade E 5 hf, onde f é a
freqüência e h é a constante de Planck, igual a 6,63 ? 10 234 Js. Portanto, para calcular a energia de um fóton,
em joules, basta multiplicar a freqüência da radiação pela constante de Planck, ambas em unidades do SI.
Seja W a energia necessária para aquecer de 1,0 °C, 1,0 g de material cujo calor específico é 0,062 cal/g °C. O
número de fótons da radiação ultravioleta de freqüência 3,0 ? 10 16 Hz que equivale à energia W é:
(Dado: 1,0 cal 5 4,2 J.)
a) 4,8 ? 10 23 c) 1,6 ? 10 18 e) 1,0 ? 10 14
b) 2,4 ? 10 21 d) 1,3 ? 10 16
Resolução:
Do enunciado, temos que W 5 0,062 cal. Transformando para a unidade do SI correspondente,
temos:
W 5 0,062 ? 4,2 5 0,2604 → 0,2604 J
Essa energia é a soma das energias de n fótons de freqüência 3 ? 1016 Hz. Logo:
W 5 nhf
W
n 5
hf
21
2,6 ? 10
n 5
234 216
6,63 ? 10 ? 3 ? 10
n � 1,31 ? 1016 → n 5 1,3 ? 1016 0