Analice las siguientes proposiciones razonando si son verdaderas o falsas:
a) El trabajo de extracción de un metal depende de la frecuencia de la luz incidente.
b) La energía cinética máxima de los electrones emitidos en el efecto fotoeléctrico varía linealmente con la frecuencia de la luz incidente.
Al incidir luz de longitud de onda 620 nm sobre la superficie de una fotocélula, se emiten electrones con una energía cinética máxima de 0,14 eV. Determine:
a) El trabajo de extracción del metal y la frecuencia umbral.
b) Si la fotocélula se iluminara con luz de longitud de onda doble que la anterior, ¿cuál sería la energía cinética máxima de los electrones emitidos?
h = 6,63 ·10-34 J s ; c = 3 ·108 m s-1 ; e = 1,6 ·10-19 C
Un haz de luz de longitud de onda 546•10-9 m penetra en una célula fotoeléctrica de cátodo de cesio, cuyo trabajo de extracción es de 2 eV:
a) Explique las transformaciones energéticas en el proceso de fotoemisión
b) Calcule la energía cinética máxima de los electrones emitidos. ¿Qué ocurriría si la longitud de onda incidente en la célula fotoeléctrica fuera el doble de la anterior?
c= 3. 10 8 m/s ; h=6,63 .10 -34 J.s; e= 1,6. 10 -19 C
Se acelera un protón mediante una diferencia de potencial de 3000 V.
a) Calcule la velocidad del protón y su longitud de onda de De Broglie.
b) Si en lugar de un protón fuera un electrón el que se acelera con la misma diferencia de potencial, ¿tendría la misma energía cinética? ¿Y la misma longitud de onda asociada? Razone sus respuestas.
mp= 1,7 ·10 – 27 kg ; me = 9,1 ·10 – 31 kg ; h = 6,6 ·10 – 34 J s ; e = 1,6 ·10 – 19 C
Al iluminar una superficie metálica con luz de frecuencia creciente empieza a emitir fotoelectrones cuando la frecuencia corresponde al color amarillo.
a) Explique razonadamente qué se puede esperar cuando el mismo material se irradie con luz roja. ¿Y si se irradia con luz azul?
b) Razone si cabría esperar un cambio en la intensidad de la corriente de fotoelectrones al variar la frecuencia de la luz, si se mantiene constante el número de fotones incidentes por unidad de tiempo y de superficie.
Al estudiar experimentalmente el efecto fotoeléctrico en un metal se observa que la mínima frecuencia a la que se produce dicho efecto es de 1,03 . 1015 Hz.
a) Calcule el trabajo de extracción del metal y el potencial de frenado de los electrones emitidos si incide en a superficie del metal una radiación de frecuencia 1,8 . 1015 Hz.
b) ¿Se produciría efecto fotoeléctrico si la intensidad de la radiación incidente fuera el doble y su frecuencia la mitad que en el apartado anterior? Razone la respuesta.
h=6,6 .10 -34 J.s; e= 1,6. 10 -19 C
Al iluminar la superficie de un cierto metal con un haz de luz ultravioleta de frecuencia f = 2 · 10 15 Hz, la energía cinética máxima de los fotoelectrones emitidos es de 2,5 eV.
a) Determine el trabajo de extracción del metal .
b) Explique qué ocurriría si la frecuencia de la luz incidente fuera: i) 2f; ii) f/2.
h = 6,6 · 10 – 34 J s ; e = 1,6 · 10 – 19 C
Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) La energía de los electrones emitidos por efecto fotoeléctrico no depende de la intensidad de la luz para una frecuencia dada.
b) El efecto fotoeléctrico no tiene lugar en un cierto material al incidir sobre él luz azul, y sí al incidir luz naranja.
Una lámina metálica comienza a emitir electrones al incidir sobre ella radiación de longitud de onda 5 . 10-7 m.
a)Calcule con qué velocidad saldrán emitidos los electrones si la radiación que incide sobre la lámina tiene una longitud de onda de 4 • 10-7 m.
b)Razone, indicando las leyes en que se basa, qué sucedería si la frecuencia de la radiación incidente fuera de 4,5 • 10 14 s– 1.
h =6,6 . 10-34 J.s ; c=3•108 ms -1 , me = 9,1 • 10– 31 kg
Un haz de electrones se acelera, desde el reposo, mediante una diferencia de potencial de 104V.
a)Haga un análisis energético del proceso y calcule la longitud de onda asociada a los electrones tras ser acelerados, indicando las leyes físicas en que se basa.
b) Repita el apartado anterior si en lugar de electrones, aceleramos protones, en las mismas condiciones.
h= 6,6 . 10– 34J s ; e= 1,6.10-19 C ; me = 9,1 . 10-31 kg ; mp= 1,7 . 10-27 kg
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