Día: 23 de marzo de 2019

a) Se ilumina la superficie de un metal con dos fuentes de luz distintas observándose lo siguiente: con la primera de frecuencia ν₁ e intensidad I₁ no se produce efecto fotoeléctrico mientras que si la iluminamos con la segunda de frecuencia ν₂ e intensidad I₂ se emiten electrones. (i) ¿Qué ocurre si se duplica la intensidad de la fuente 1?; (ii) ¿y si se duplica la intensidad de la luz de la fuente 2?; (iii) ¿y si se incrementa la frecuencia de la fuente 2? Razone sus respuestas.

b) Para poder determinar la constante de Planck de forma experimental se ilumina una superficie de cobre con una luz de 1,2.10¹⁵ Hz observándose que los electrones se emiten con una velocidad de 3,164.10⁵ m s^-1. A continuación se ilumina la misma superficie con otra luz de 1,4.10¹⁵ Hz y se observa que los electrones se emiten con una velocidad de 6,255.10⁵ m s^-1. Determine el valor de la constante de Planck y la función trabajo del cobre.

c = 3.10⁸ m s^-1; e = 1,6 .10^-19 C; m_e = 9,1 .10^-31 kg

a) Explique la teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico.

b) Se ilumina la superficie de un metal con dos haces de longitudes de onda λ1 = 1,96.10^-7 m y λ2 = 2,65.10^-7 m. Se observa que la energía cinética de los electrones emitidos con la luz de longitud de onda λ1 es el doble que la de los emitidos con la de λ2. Obtenga la energía cinética con que salen los electrones en ambos casos y la función trabajo del metal.

h = 6,63.10^-34 J s; c = 3.10⁸ m s^-1

Solución apartado a) mirar la correspondiente entrada de teoría aquí

a) Explique la conservación de la energía en el proceso de emisión de electrones por una superficie metálica al ser iluminada con luz adecuada.

b) Los fotoelectrones expulsados de la superficie de un metal por una luz de 4.10^-7 m de longitud de onda en el vacío son frenados por una diferencia de potencial de 0,8 V. ¿Qué diferencia de potencial se requiere para frenar los electrones expulsados de dicho metal por otra luz de 3.10^-7 m de longitud de onda en el vacío? Justifique todas sus respuestas.

c= 3.10⁸ m s^-1; e= 1,6.10^-19 C; h = 6,63.10^-34 J s