Uma placa é feita de um metal cuja função trabalho é menor que , sendo uma frequência no intervalo do espectro eletromagnético visível e a constante de Planck. Deixada exposta, a placa interage com a radiação eletromagnética proveniente do Sol absorvendo uma potência . Sobre a ejeção de elétrons da placa metálica nesta situação é correto afirmar que os elétrons
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Esta é uma questão que aborda os conceitos básicos do efeito fotoelétrico. Lembre-se dos postulados de Einstein, um deles diz que, o elétron só irá ser "arrancado" da placa, caso haja energia suficiente.
Sabido que a energia cinética é dada por:
$$E_{c} = hf - W,$$
é trivial de se pensar que a resposta seja a letra D.
A questão aborda, basicamente, o Efeito Fotoelétrico de Einstein. É importante neste caso saber a expressão:
$$Ef = \phi + Kmáx$$
Onde:
- Ef: Energia de um fóton, que é igual a constante de Plack ($6,626 * 10^{-34}$) multiplicada pela frequência de radiação incidente ($\nu$);
- $\phi$: Função trabalho;
- $Kmáx$: Energia cinética máxima que o elétron tem ao ejetar a placa metálica;
Vamos uma por uma:
a) Isso é falso, no efeito fotoelétrico os elétrons são ejetados instantaneamente.
b) No caso, há uma pegadinha bem comum aqui. Parte da energia do fóton é usada para vencer a função trabalho e ser ejetada da placa, enquanto a outra parte é transformada em energia cinética (como expressa a expressão acima). No entanto, não necessariamente a energia é igual para todos os elétrons, e na verdade na maioria das vezes não é, simplesmente por que os elétrons dentro da placa ocupam diferentes estados energéticos. É por isso que na expressão temos a energia cinética máxima, ou seja, o máximo de energia cinética que um elétron pode ter, e não a que ele de fato tem.
c) Essa alternativa basicamente contradiz o Efeito Fotoelétrico, então ao menos que você queira rebater Einstein, está errada.
d) Vide todas as explicações anteriores, é o gabarito.
e) A energia cinética de fato depende da frequência incidida, como indicado anteriormente, mas, como explicado, a ejeção é instantânea, então está falsa também.

