Al iluminar potasio con luz amarilla de sodio de λ=5890 ·10-10 m se liberan electrones con una energía cinética máxima de 0,577·10-19J y al iluminarlo con luz ultravioleta de una lámpara de mercurio de λ=2537·10-10 m, la energía cinética máxima de los electrones emitidos es 5,036·10-19J.
a) Explique el fenómeno descrito en términos energéticos y determine el valor de la constante de Planck.
b) Calcule el valor del trabajo de extracción del potasio.
c = 3·108 m s-1
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) Razone qué cambios cabría esperar en la emisión fotoeléctrica de una superficie metálica: i) al aumentar la intensidad de la luz incidente; ii) al aumentar el tiempo de iluminación; iii) al disminuir la frecuencia de la luz.
Solución del apartado a): Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí . Bastará con la parte de la explicación de Einstein, es decir, explicar los términos de la ecuación de Einstein, que no es más que la conservación de la energía en el fenómeno de la emisión de electrones
a) De entre las siguientes opciones, elija la que crea correcta y explique por qué :
La energía cinética máxima de los fotoelectrones emitidos por un metal depende de: i) la intensidad de la luz incidente; ii) la frecuencia de la luz incidente; iii) la velocidad de la luz.
b) Razone si es cierta o falsa la siguiente afirmación: “En un experimento sobre el efecto fotoeléctrico los fotones con frecuencia menor que la frecuencia umbral no pueden arrancar electrones del metal”.
a) Explique en qué se basa el funcionamiento de un microscopio electrónico.
b) Los fenómenos relacionados con una pelota de tenis se suelen describir considerándola como una partícula. ¿Se podría tratar como una onda? Razone la respuesta.
a) Cuál es la energía de un fotón cuya cantidad de movimiento es la misma que la de un neutrón de energía 4 eV.
b) ¿Cómo variaría la longitud de onda asociada al neutrón si se duplicase su energía?
h = 6,6·10 -34 J s ; c = 3 ·108 m s -1 ; e = 1,6·10 -19 C ; m n = 1,7 ·10 -27 kg
a) ¿Cuál es la energía cinética de un electrón cuya longitud de onda de De Broglie es de 10 -9 m?
b) Si la diferencia de potencial utilizada para que el electrón adquiera la energía cinética se reduce a la mitad, ¿cómo cambia su longitud de onda asociada? Razone la respuesta.
h = 6,6·10 -34 J s ; e = 1,6·10 -19 C ; me = 9,1·10 -31 kg
El trabajo de extracción del aluminio es 4,2 eV. Sobre una superficie de aluminio incide radiación electromagnética de longitud de onda 200·10-9 m. Calcule razonadamente:
a) La energía cinética de los fotoelectrones emitidos y el potencial de frenado.
b) La longitud de onda umbral para el aluminio.
h = 6,6·10 -34 J s ; c = 3 ·108 m s -1 ; 1 eV = 1,6·10 -19 J
Razone si la longitud de onda de de Broglie de los protones es mayor o menor que la de los electrones en los siguientes casos:
a) ambos tienen la misma velocidad.
b) ambos tienen la misma energía cinética.
Mirar la resolución del apartado b) del ejercicio c-77
a) Explique la hipótesis de De Broglie.
b) Un protón y un electrón tienen energías cinéticas iguales, ¿cuál de ellos tiene mayor longitud de onda de De Broglie? ¿Y si ambos se desplazaran a la misma velocidad? Razone las respuestas.
Solución al aprtado a): mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
| a ) Explique en qué consiste el efecto fotoeléctrico.
b) En una experiencia del efecto fotoeléctrico con un metal se obtiene la gráfica adjunta. Analice qué ocurre para valores de la frecuencia: i) f < 3.1014 Hz; ii) f = 3.1014 Hz; iii) f > 3.1014 Hz: y razone cómo cambiaría la gráfica para otro metal que requiriese el doble de energía para extraer los electrones |
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Solución apartado a): Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
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