Lista 3 Aline Maria da Silva Soares Polo Limoeiro

6) E = h f \nC = h \n f = C / h\nh = 6,626 . 10^-34 J . s\nC = 3 . 10^8 m/s\nλ = 589 nm\nE = h . C = 6,626 . 10^-34 x 3 . 10^8\n = 589 . 10^-9\nE = 3,3726 . 10^-19 J,\nE = 3,3726 . 10^-20 J\nJ = eV = 7,602 . 10^-19 J\nE = 3,3726 . 10^-19 = 2,11 eV,\n 7,602 . 10^-19\n\n9) a) A potência da lâmpada é de P = 100W\n A energia individual de cada fóton é:\nE = h c / λ\n\nOnde:\nh = 6,626 . 10^-34 J . s\nC = 2,998 . 10^8 m/s\nλ = 589 nm = 589 . 10^-9 m\nE = 6,626 . 10^-34 . 2,998 . 10^8\n = 3,3726 . 10^-19 J\n 589 . 10^-9\n\nA taxa de emissão de fótons vai ser: N = P / E ≈ 100\n ≈ 2,965 . 10^20 fótons/segundo\n\nb) Como a lâmpada irradia luz uniformemente em todas as direções, isso significa que a luz se espalha numa esfera com centro na fonte de luz:\nA = 4π r²\n\nAssim, o número de fótons emitidos por unidade de tempo por unidade de área será:\n\nN' = N / A = N / 4π r²\n\nNós queremos achar a distância r correspondente a um fluxo de fótons de N = 100 fótons/cm².\nRearranjando a fórmula e substituindo os valores:\n\nr² = N / 4π N' → r = √(N / 4π N')\n\nr ≈ √(2,965 . 10^20 / 4π . 1) ≈ 0,4857 . 10^10 cm = 4,857 . 10^7 cm,\n\nc) Para uma distância de r = 2,0 cm da fonte luminosa, o fluxo de elétrons irá ser;\n\nN' = N / 4π r² = 2,965 . 10^20 / 4π . 2² = 5,899 . 10^8 fótons/m². 17) Φ = 4,50 eV\nv = \nE = 5,80 eV\nVme = 9,11 x 10^-31 kg\n\nKm = E - Φ \n\ne Km = (E - Φ) = m v² / 2\nm v² = E - Φ\nm v² = 2 [E - Φ]\nv = √(2[E - Φ] / m)\nv = √(2(5,80 - 4,50) e / 9,11 x 10^-31)\nv = √(2(1,6 x 10^-19) / 9,11 x 10^-31)\nv = √(0,46 x 10²)\nv = 0,68 x 10^6 m/s\n\n22) Eletores:\n λc = 352 n.m (comprimento de onda de corte)\nKmax = ?\nλ = 254 n.m\nh c = 1240 eV n.m\n\nnote que, no momento em que o comprimento de onda for de corte, h c entre a energia cinética será nula porque os elétrons não se movem, assim K = 0, logo: E = K + Φ\n\nh / λc = Φ / (1)\n\n- no entanto, quando for incidida luz, com o comprimento de onda menor, a velocidade dos elétrons irá aumentar, uma vez que h é inversamente proporcional à λ. Logo, de (1), temos:\n\nE = Kmax + Φ\n\nh / λ = Kmax\n\nKmax = hc (1 / λ - 1 / λc)\n\nKmax = 1240 eV n.m (1 / 254 n.m - 1 / 352 n.m)\n\nKmax = 488 eV - 35,2 eV\nKmax = 1,36 eV\n\n28) O problema que queremos calcular o momento de um fóton cuja energia seja igual a energia de repulsão de um elétron, sabemos que o momento de um fóton é dado por P = E/c. Como queremos que a energia de fóton seja igual a energia de repulsão de um elétron, temos que:\nP = m e c² = m e λ c = m e c. A massa de repulsão de um elétron é m e = 0,511 MeV/c². Logo, P = 0,511 MeV/c². c = 0,511 MeV/c. Uma interpretação seria aqui como m = E/e² e usual usamos E/c², K = E/c² e m = E/c² como unidade, por exemplo a energia de repulsão de uma partícula é X e V, sua massa de repulsão será X e V².