Efecto fotoeléctrico

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01. A una partícula material se le asocia la llamada longitud de onda de De Broglie.

a) ¿Qué magnitudes físicas determinan el valor de la longitud de onda de De Broglie? ¿Pueden dos partículas distintas con diferente velocidad tener asociada la misma longitud de onda de De Broglie?

b) ¿Qué relación existe entre las longitudes de onda de De Broglie de dos electrones cuyas energías cinéticas vienen dadas por 2 eV y 8 eV?

02. Un metal tiene una frecuencia umbral de 4,5·1014 Hz para el efecto fotoeléctrico.

a) Si el metal se ilumina con una radiación de 4·10-7 m de longitud de onda ¿cuál es la energía cinética y la velocidad de los electrones emitidos?.

b) Si el metal se ilumina con otra radiación distinta de forma que los electrones emitidos tengan una energía cinética el doble que en el caso anterior ¿cuál será la frecuencia de esta radiación?

03. Un cierto haz luminoso provoca efecto fotoeléctrico en un determinado metal. Explicar cómo se modifica el número de fotoelectrones y su energía cinética si:

a) aumenta la intensidad del haz luminoso

b) aumenta la frecuencia de la luz incidente

c) disminuye la frecuencia de la luz por debajo de la frecuencia umbral

04. El trabajo de extracción para el sodio es de 2,5 eV. Calcular:

a) La longitud de onda de la radiación que debemos usar para que los electrones salgan del metal con una velocidad máxima de 107 ms-1.

b) La longitud de onda de De Broglie asociada a los electrones que salen del metal con la velocidad de 107 ms-1 

05. Calcular en los dos casos siguientes la diferencia de potencial con que debe ser acelerado un protón que parte del reposo para que después de atravesar dicho potencial:

a) El momento lineal del protón sea 10-21 kg ms-1

b) La longitud de onda de De Broglie asociada al protón es 5·10-13m.

06. Determinar la longitud de onda de De Broglie y la energía cinética, expresada en eV, de:

a) un electrón cuya longitud de onda de De Broglie es igual a la longitud de onda en el vacío de un fotón de energía 104 eV

b) una piedra 80 g de masa que se mueve con una velocidad de 2 m/s.

07. El potencial de frenado de los electrones emitidos por la plata cuando se ilumina con luz de 200 nm de longitud de onda es 1,48 V. Deducir:

a) La función de trabajo (o trabajo de extracción) de la plata, expresada en eV.

b) La longitud de onda umbral en nm para que se produzca el efecto fotoeléctrico.

08. La frecuencia umbral del Cs es 4,84·1014 Hz. Calcula, en eV, la energía de extracción para este metal. Si se ilumina con luz de 405 nm de longitud de onda, ¿cuál es el potencial de frenado de los electrones arrancados?

09. La energía de extracción de electrones (función de trabajo) de la plata es 4,73 eV. Calcular la frecuencia umbral para el efecto fotoeléctrico en este metal. Si se ilumina con luz de 200 nm de longitud de onda, ¿cuál es el potencial de frenado de los electrones arrancados?

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