Question

O molibdênio metálico tem de absorver radiação com a frequência mínima de 1.09 ×10^15s^-1 antes que ele emita um elétron de sua superfície via efeito fotoelétrico.
(i) Qual é a energia mínima necessária para produzir esse efeito?
(ii) Qual comprimento de onda de radiação fornecerá um fóton com essa energia?
(iii) Se o molibdênio é irradiado com luz com comprimento de onda de 120 nm, qual é a possível energia cinética máxima dos elétrons emitidos?

Answer 1

Dizendo que essa é a radiação com energia necessária para liberar um elétron, então iremos calcular a quanto de energia essa radiação corresponde, e em seguida, descobrir quanto energia precisamos para liberar 1 mol de elétrons, aplicando uma regra de três.  

Vamos aos dados/resoluções:  

Ou seja, para calcular a energia associada à radiação usamos:  

E = h . v ;

h = 6,625 . 10^34 J.s ;

h = 1,09 . 10^15 s^-1 ;

E = 6,626 . 10^-34 . 1,09 . 10^15 = 7,22 . 10^-19J ;  

Então 7,22 . 10-19 J é a energia necessária para retirar 1 elétron ;  

Lembrando que 1 mol de elétrons corresponde a 6,022 . 1023 elétrons, aplicando a regra de três:  

Elétron ---- Energia (J) ;  

1 ------ 7,22. 10^19 ;  

6,022 . 10^23 ---- x ;  

x = 7,22 . 10^19 . 6,022 . 10^23 ;  

x = 4,35 . 10^5 J = 434,9 kJ ;  

Finalizando então, para calcular o comprimento de onda associado a uma radiação de v = 1,09 . 10^15 s^-1 , precisamos aplicar:  

c = λ . v ;  

c = 3.10^8 m.s^-1 ;  

λ = 3.10^8 / 1,09 . 10^15 = 2,75 . 10^-7 m ;  

λ = 275 ;  

E olhando no espectro você pode conferir que esse comprimento de onda corresponde a faixa do ultravioleta.

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)