Pregunta 5.- Sobre un cierto metal cuya función de trabajo (trabajo de extracción) es 1,3 eV incide un haz de luz cuya longitud de onda es 662 nm. Calcule:
a) La energía cinética máxima de los electrones emitidos.
b) La longitud de onda de De Broglie de los electrones emitidos con la máxima energía cinética posible.
Datos: Velocidad de la luz en el vacío, c = 3×108 m s-1; Masa del electrón, me = 9,1×10-31 kg. Constante de Planck, h = 6,62×10-34 J s, Valor absoluto carga del electrón, e = 1,6×10-19 C. PRUEBA SELECTIVIDAD MADRID CONVOCATORIA JUN 2013-2014 FISICA

Respuestas

Respuesta dada por: Osm867
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a) La energía cinética máxima de los electrones emitidos.

 

Se debe aplicar un balance de energía al sistema estudiado:

 

Ec = Erad – Wext

 

Donde:

 

Erad = h*c/λ

 

Erad = (6,62*10^-34)*(3*10^8)/(662*10^-9) = 3*10^-19 J

 

Wext = 1,3*1,6*10^-19 = 2,08*10^-19 J

 

Sustituyendo los valores se tiene que:

 

Ec = (3*10^-19) – (2,08*10^-19) = 9,2*10^-20 J


La energía cinética es de  9,2*10^-20 J.


b) La longitud de onda de De Broglie de los electrones emitidos con la máxima energía cinética posible.

 

Despejando la velocidad de la ecuación de la energía cinética:

 

Ec = m*v^2/2

 

v = √2Ec/m

 

Ahora se aplica la ecuación de De Broglie:

 

λ = h/mv

 

Sustituyendo la ecuación antes despejada:

 

λ = h/(m*√2Ec/m)

 

Sustituyendo los valores en la ecuación:

 

λ = (6,62*10^-34)/[*(9,1*10^-31)√2*(9,2*10^-20)/( 9,1*10^-31)]

 

λ = 1,62*10^-9 m

 

La longitud de onda es de 1,62*10^-9 m.

 

PRUEBA SELECTIVIDAD MADRID CONVOCATORIA JUN 2013-2014 FISICA.

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