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
a ) Teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico.
b) Una superficie metálica emite fotoelectrones cuando se ilumina con luz verde pero no emite con luz amarilla. Razone qué ocurrirá cuando se ilumine con luz azul o con luz roja.
Solución apartado a) : Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
Un haz de luz de longitud de onda 620 nm incide sobre la superficie de una fotocélula. emitiéndose electrones con energía cinética máxima de 0,14 eV.
a) Explique las transformaciones energéticas en el proceso de fotoemisión y calcule el trabajo de extracción del metal y la frecuencia umbral.
b) ¿Se emitirían fotoelectrones si la longitud de onda incidente en la célula fotoeléctrica fuera el doble de la anterior?
h = 6,6 . 10-34 J s ; c = 3 . 108m s-1 ; e = 1,6 . 10-19C
Una lámina metálica comienza a emitir electrones al incidir sobre ella luz de longitud de onda menor que 5.10-7 m.
a)Analice los cambios energéticos que tienen lugar en el proceso de emisión y calcule con qué velocidad máxima saldrán emitidos los electrones si la luz que incide sobre la lámina tiene una longitud de onda de 2 . 10–7 m.
b)Razone qué sucedería si la frecuencia de la radiación incidente fuera de 5.1014 s-1 ; h= 6,6 .10-34J s ; c = 3.108 m s-1 ; me = 9,1 . 10-31 kg
a ) Hipótesis de De Broglie.
b) Razone qué longitud de onda es mayor, la asociada a protones o a electrones de la misma energía cinética.
Solución apartado a): mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
a) Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: i) ¿Se podría determinar simultáneamente, con exactitud, la posición y la cantidad de movimiento de una partícula? ii) ¿Se tiene en cuenta el principio de incertidumbre en el estudio de los fenómenos ordinarios?
b) Al iluminar un metal con una radiación de frecuencia 7,89·1014 Hz se produce una emisión de electrones que requiere aplicar una diferencia de potencial de 1,3 V para frenarlos. Calcule razonadamente el trabajo de extracción del metal y justifique si al iluminarlo con una radiación de frecuencia 4·10 14 Hz se producirá emisión de electrones.
h = 6,63·10-34 J s; e = 1,6·10-19 C
a) Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: i) Un electrón en movimiento puede ser estudiado como una onda o como una partícula. ii) Si se duplica la velocidad de una partícula se duplica también su longitud de onda asociada. iii) Si se reduce a la mitad la energía cinética de una partícula se reduce a la mitad su longitud de onda asociada.
b) Determine la longitud de onda de un electrón que es acelerado desde el reposo aplicando una diferencia de potencial de 200 V.
h = 6,63·10-34 J s; e = 1,6·10-19 C; me = 9,1·10-31 kg
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