Pd cap 2 2
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Este documento presenta tres problemas relacionados con la física fotoeléctrica. El primer problema pregunta cuál de tres metales (litio, berilio o mercurio) exhibirá el efecto fotoeléctrico bajo luz de 400 nm y calcula la energía cinética máxima de los fotoelectrones para cada metal. El segundo problema calcula la energía cinética máxima, la función de trabajo y la longitud de onda de corte para un metal bajo luz de 300 nm. El tercer problema calcula los ángulos de dispersión, la energía y
Pd cap 2 2
- 1. S2P21) El litio, el berilio y el mercurio tienen funciones de trabajo de 2,3 eV, 3,9 eV y 4,5 eV, respectivamente. Si luz de 400 nm incide sobre cada uno de estos metales, determine, a) Cuál de ellos exhibe el efecto fotoeléctrico. b) La energía cinética máxima para el fotoelectrón en cada caso. SOLUCION: 2,3 , 3,9 4,5 400 Li be HgeV eV eV nmγ φ φ φ λ ≡ ≡ ∧ ≡ ≡ a) ¿Efecto fotoeléctrico? 34 6,63 10hc E hγ ν λ − × ≡ ≡ ≡ ( ) 8 3 10×( ) 400 9 10− × 194,97 10 1,6 3,1 1,6 eV− ≡ × × ≡ 3,1Sólo : 2,3LiE eVi eVL γ φ≡ 〉 ≡ b) , ?k MAXE ≡ , ,3,1 2 0,8,3k M MX k AXAE E eV e eV EVγ φ≡ − ≡ − ≡ ≡ S2P22) Luz de 300 nm de longitud de onda incide sobre una superficie metálica. Si el potencial de frenado para el efecto fotoeléctrico es 1,2 V, encuentre, a) la máxima energía de los electrones emitidos, b) la función de trabajo y c) la longitud de onda de corte. 300 1,2fnm V Vλ ≡ ∧ ≡ a) , 1,2k MAX fE eV eV≡ ≡ b) , , 4,1 1, 2,92 2,9k MAX k MAXE E E E eV V eVeV eγ γφ φ φ ≡≡ − → ≡ − ≡ − ≡ →
- 2. c) ?cλ ≡ 1240 2,9 427,6c c c hc Eγ φ λ λ λ ≡ ≡ ≡ ≡ ≡→ S2P33) Un fotón de 0,88 MeV es dispersado por un electrón libre inicialmente en reposo, de manera tal que el ángulo de dispersión del electrón dispersado es igual al del fotón dispersado (φ = θ en la figura). Determine: a) Los ángulos φ y θ, b) La energía y momento del fotón dispersado y c) La energía cinética y el momento del electrón dispersado. SOLUCION: 9 12 0 0,00243 10 ¿Como calculamos ? 0,00243 2,43 10 2,43 (1 cos )c m c nm m pm θ φλ λ λ λ θ − − ≡ × ≡ ≡ ≡ × ≡ ′− ≡ − 14243 a) …anexo S2P33 b) {0 0 0, 00065281 0, 653nm pmλ λ λ′ ≡ + ≡ + 34 00 0 6,63 10hc Eγ λ λ − × ≡ → ≡ 8 3 10× ×( ) 7 10− × 13 6 10 0,88 10 − × 19 1,6 13× × 1,412 2, 065 pm pmλ ≡ ′ ≡ b1) 34 ' 6,63 10 : ' hc Eγ λ − × ≡ ≡ ( ) 8 3 10×( ) 14 12 10 2,065 10 − − ≡ × 19 9,632 1,6 10 eV − × × 5 10 0,602MeV× ≡ b2) pe Fotón incidente φ Electrón de retroceso ν0,λ0 θ Fotón dispersado ν ’,λ’
- 3. ' ' ' ' ? : 0, 602 /' e E p E p p MeV c c p c γ γ γ γγ −≡ ≡ → ≡ ≡ ≡ c) , 0, , 0,T Te k e e k e e E E E E E E E− − − − −≡ ≡ + → ≡ − 0 ', , 0, 278 0, 278 k e k e E E E E MeV γ γ− − ≡ − ≡ → ≡