Energia do fóton e efeito fotoelétrico
Informe o comprimento de onda e a função trabalho do metal para ver a energia do fóton em eV e J, a frequência, a energia cinética máxima e o comprimento de onda limiar.
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Energia de um fóton
E = h · f = h · c ÷ λ; E (eV) = 1239,84198 ÷ λ (nm); 1 eV = 1,602176634 × 10⁻¹⁹ J
Um fóton de 500 nm tem frequência de 599,5849 THz e energia de 2,47968 eV, ou 3,97289 × 10⁻¹⁹ J. A energia é maior quanto menor o comprimento de onda.
Efeito fotoelétrico
E_cin,máx = h·f − φ; λ_limiar = h·c ÷ φ
Num metal de função trabalho 2,28 eV, esses fótons arrancam elétrons com até 0,19968 eV de energia cinética; o comprimento de onda limiar é 543,79 nm. Com luz de 650 nm (1,90745 eV) a energia fica abaixo da função trabalho: não há emissão de elétrons, qualquer que seja a intensidade.
Limites
- A função trabalho depende do metal e da superfície; valores típicos, que você deve conferir: Na ≈ 2,28 eV, Zn ≈ 4,3 eV, Cu ≈ 4,7 eV. As fontes divergem.
- h, c e a carga do elétron são constantes exatas do SI; o resultado em eV·nm usa 1239,84198433.
- A página não calcula corrente fotoelétrica nem potencial de corte para além de E_cin,máx.
Perguntas frequentes
Como calcular a energia de um fóton?
Divida 1239,84 eV·nm pelo comprimento de onda em nanômetros. Um fóton de 500 nm tem cerca de 2,48 eV.
Como funciona o efeito fotoelétrico?
Elétrons só são emitidos se a energia do fóton passar da função trabalho do metal; a energia cinética máxima é a diferença. A intensidade da luz muda o número de elétrons, não a energia deles.
Como achar o comprimento de onda limiar de um metal?
É λ = h·c ÷ φ, ou 1239,84 ÷ φ em nm. Para φ = 2,28 eV, cerca de 543,8 nm.