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Se desea construir una célula fotoeléctrica que emita electrones con

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Se desea construir una célula fotoeléctrica que emita electrones con
COMUNIDAD VALENCIANA/JUNIO99. LOGSE/FÍSICA/FÍSICA
MODERNA/EJERCICIO 1º/PR. 2
Se desea construir una célula fotoeléctrica que emita electrones con una energía cinética
de 3 eV, cuando incida sobre ella un haz de radiación ultravioleta de longitud de onda de
300 nm. Calcular la longitud de onda umbral del material a utilizar en la construcción de
la célula. ¿Qué ocurriría si se utilizara un material con una longitud de onda umbral
inferior a la calculada?
Datos: Constante de Planck, h = 6,63 · 10-34 J · s; velocidad de la luz, c = 3 · 108 m · s-1;
carga del electrón, e = 1,6 · 10-19 C
En el efecto fotoeléctrico se cumple la ecuación:
h · ν = W + Ek
Por tanto, la función de trabajo del material será:
h·c
h·c
W=
− Ek =
λ
λ umbral
Sustituyendo y convirtiendo las energías en Julios se tiene la longitud de onda umbral:
h·c
6,63 · 10 -34 · 3 · 10 8
λ umbral =
=
= 1,08 · 10 -6 m
34
8
h·c
− E k 6,63 · 10 · 3 · 10 − 3 · 1,6 · 10 -19
λ
300 · 10 -9
Si el material que se usa tiene una longitud de onda umbral menor, tendrá una función de trabajo
mayor y, por tanto, la energía cinética de los electrones será menor a igualdad de luz incidente.
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