Questão 55 da UFG 2005

No efeito fotoelétrico, a luz incidente sobre uma placa metálica arranca elétrons dela. A física clássica, que trata a luz como onda contínua, previa que aumentar a intensidade da luz bastaria para arrancar elétrons, e que o tempo de exposição também importaria. Os experimentos mostravam outra coisa: só há emissão se a frequência da luz for maior que um valor mínimo, característico do metal, e a intensidade só altera o número de elétrons emitidos.

Em 1905, Einstein explicou isso supondo que a luz é formada por pacotes discretos de energia, os quanta de luz (depois chamados fótons). Cada pacote tem energia:

Ou seja, a energia da radiação eletromagnética é quantizada. Um elétron absorve um fóton inteiro de uma vez. Se hf for maior que a função trabalho \phi do metal, o elétron escapa com energia cinética:

Se hf<\phi, nenhum elétron sai, por mais intenso que seja o feixe. Isso explica o resultado experimental.

As outras ideias são de outros contextos: dilatação do tempo, contração do comprimento e limite da velocidade da luz pertencem à relatividade restrita, e os níveis discretos de energia do átomo vêm do modelo de Bohr (1913).

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

• BA dilatação do tempo é consequência da relatividade restrita, não do efeito fotoelétrico.
• CA contração do comprimento também é da relatividade restrita, sem relação com a emissão de elétrons.
• DOs níveis discretos de energia no átomo são do modelo de Bohr (1913), posterior ao trabalho de Einstein.
• EA velocidade-limite c é um postulado da relatividade restrita, não usado para explicar o efeito fotoelétrico.

Assunto: Física quântica: fóton e efeito fotoelétrico.

Reportar erro na resolução

O que está errado?

Conta ou raciocínio errado Chega em outra resposta Explicação confusa Outro problema

Detalhes (opcional) Não preencha

Enviar Sem cadastro: não guardamos quem enviou.