Relación de Ejercicios resueltos de Física Cuántica
Teoría / Cuestiones Clave:
| Radiación del cuerpo negro e Hipótesis de Planck. |  |
| Efecto Fotoeléctrico y explicación de Einstein. | |
| Dualidad Onda-Partícula: De Broglie | |
| Principio de Indeterminación o Incertidumbre de Heisenberg. | |
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1–
Un haz de luz de longitud de onda 546 · 10 – 9 m incide 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 y calcule la energía cinética máxima de los electrones emitidos.
b) ¿Qué ocurriría si la longitud de onda de la radiación incidente en la célula fotoeléctrica fuera doble de la anterior?
h = 6,6 · 10 – 34 J s ; e = 1,6 · 10 – 19 C ; c = 3 · 10 8 m s – 1
2–
Al incidir luz de longitud de onda λ = 620 · 10 – 9 m sobre una fotocélula se emiten electrones con una energía cinética máxima de 0,14 eV.
a) Calcule el trabajo de extracción y la frecuencia umbral de la fotocélula.
b) ¿Qué diferencia cabría esperar en los resultados del apartado a) si la longitud de onda incidente fuera doble?
h = 6,6 · 10 – 34 J s ; e = 1,6 · 10 – 19 C ; c = 3 · 10 8 m s – 1
3–
a) ¿Qué significado tiene la expresión «longitud de onda asociada a una partícula»?
b) Si la energía cinética de una partícula aumenta, ¿aumenta o disminuye su longitud de onda asociada?
4–
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
5–
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”.
7–