Question

Sobre una superficie emisora de un tubo fotoeléctrico incide una luz de longitud de onda = 2330 Ao y con una intensidad dada por 5 W, obteniéndose electrones como una energía cinética de 3 eV. Calcule:
a) la función trabajo del tubo fotoeléctrico, (exprese su respuesta en Joules)
b) la longitud de onda umbral, (exprese su respuesta en metros)
c) El potencial de frenado de los electrones que se emitirán si la luz incidente duplicara sus valores de longitud de onda y de intensidad ( longitud de onda = 4660 Ao, I = 10 W)
Alguien que me pueda ayudar?

Answer 1

La función trabajo del material es de $3,72\times 10^{-19}J$, la longitud de onda umbral es de 534 nm y el potencial de frenado con radiación incidente de 466 nm es de 0,34 V.

¿Cómo hallar la función trabajo del tubo fotoeléctrico?

Si tenemos la energía cinética de los electrones después de ser desprendidos del tubo, la función trabajo es la diferencia entre la energía de los fotones que inciden y la energía cinética:

$E_c=3eV=4,8\times 10^{-19}C\\\\\phi=E-Ec=\frac{hc}{\lambda}-E_c=E-Ec=\frac{6,62\times 10^{-34}Js.3\times 10^8\frac{m}{s}}{2,33\times 10^{-7}m}-4,8\times 10^{-19}J=\\\\\phi=3,72\times 10^{-19}J$

¿Cómo hallar la longitud de onda umbral?

La longitud de onda umbral es la mínima longitud de onda que debe tener una radiación para lograr desprender electrones del material, teniendo la función trabajo, esta longitud de onda es:

$\phi=\frac{hc}{\lambda}\\\\\lambda=\frac{hc}{\phi}=\frac{6,62\times 10^{-34}Js.3\times 10^8\frac{m}{s}}{3,72\times 10^{-19}J}=5,34\times 10^{-7}m=534nm$

¿Cómo hallar el potencial de frenado con una radiación incidente de 466 nm?

Teniendo la función trabajo, podemos calcular la energía cinética que tienen los electrones desprendidos del material:

$E_c=\frac{hc}{\lambda}-\phi=\frac{6,62\times 10^{-34}Js.3\times 10^8\frac{m}{s}}{4,66\times 10^{-7}m}-3,72\times 10^{-19}J=5,46\times 10^{-20}J$

El potencial de frenado es la mínima barrera de potencial que los electrones no pueden sortear con la energía cinética que adquieren:

$E_c=q.V\\\\V=\frac{E_c}{q}=\frac{5,46\times 10^{-20}J}{1,6\times 10^{-19}C}=0,34V$

Aprende más sobre el efecto fotoeléctrico en https://brainly.lat/tarea/22670826

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