Calculadora do Efeito Fotoeléctrico
Energia cinética e velocidade máximas dos electrões que a luz arranca a um metal, tensão de paragem e comprimento de onda e frequência limiares.
Resultados
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O que faz esta ferramenta
Einstein explicou o efeito fotoeléctrico em 1905, e foi isso que lhe valeu o Prémio Nobel: a luz chega em pacotes de energia hc/λ, e um electrão só escapa se um pacote vencer a função trabalho do metal. É por isso que uma luz vermelha forte não arranca electrões ao zinco e um ultravioleta fraco arranca; a intensidade muda quantos electrões saem, nunca a sua energia máxima. Millikan usou a tensão de paragem, a tensão inversa que trava à justa os electrões mais rápidos, para medir a constante de Planck em 1916. As funções trabalho rondam 2,3 eV no sódio e no potássio e 4,3 eV no zinco, e mudam com a limpeza e a oxidação da superfície.
Fórmula
E = hc ÷ λ · Kmax = E − φ · V₀ = Kmax ÷ e · λ₀ = hc ÷ φ
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
lam | Comprimento de onda | nm |
wf | Função trabalho do metal | eV |
KE | Energia cinética máxima dos electrões | eV |
EP | Energia de cada fotão | eV |
VS | Tensão de paragem | V |
LT | Maior comprimento de onda que ainda liberta electrões | nm |
FT | Frequência limiar | THz |
VM | Velocidade máxima dos electrões | km/s |
Exemplo resolvido
- Comprimento de onda400 nm
- Função trabalho do metal2,3 eV
- Energia cinética máxima dos electrões0,7996 eV
- Energia de cada fotão3,0996 eV
- Tensão de paragem0,7996 V
- Maior comprimento de onda que ainda liberta electrões539,1 nm
- Frequência limiar556,1 THz
- Velocidade máxima dos electrões530 km/s
Limitações
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.