Pregunta A.5 · Física PAU Madrid Modelo 2021

Tema: Física Moderna · Del examen Modelo (2021)

Enunciado

Cuando un haz de luz de longitud de onda de 150 nm150\text{ nm} incide sobre una lámina de oro, se emiten electrones cuya energía cinética máxima es de 3,17 eV3{,}17\text{ eV}. Determine:

Datos:

Valor absoluto de la carga del electrón, e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ C}; Masa en reposo del electrón, me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1\cdot 10^{-31}\text{ kg}; Constante de Planck, h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63\cdot 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}; Velocidad de la luz en el vacío, c=3⋅108 m⋅s−1c = 3\cdot 10^8\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}.

a)

El trabajo de extracción y la longitud de onda de corte para el efecto fotoeléctrico del oro.

b)

La longitud de onda de de Broglie de los electrones emitidos con la máxima energía cinética.

Enunciado: Pregunta A.5 · Física PAU Madrid Modelo 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) El trabajo de extracción para el efecto fotoeléctrico del oro

Solución: 5,12 eV5{,}12\text{ eV} / 8,19⋅10−19 J8{,}19\cdot 10^{-19}\text{ J}

a) La longitud de onda de corte para el efecto fotoeléctrico del oro

Solución: 2,43⋅10−7 m2{,}43\cdot 10^{-7}\text{ m} / 243 nm243\text{ nm} / 2430 A˚2430\text{ \AA}

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

Solución: 6,90⋅10−10 m6{,}90\cdot 10^{-10}\text{ m} / 0,69 nm0{,}69\text{ nm} / 6,90 A˚6{,}90\text{ \AA} / 690 pm690\text{ pm}

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