Ejercicio A.4 · Física PAU País Vasco Extraordinaria 2024

Tema: Física cuántica: efecto fotoeléctrico y dualidad onda-corpúsculo · Del examen Extraordinaria (2024)

Enunciado

A.4.- Sobre un metal inciden fotones cuya longitud de onda es de 500 nm500\text{ nm}. Si la longitud de onda umbral correspondiente a dicho metal es de 612 nm612\text{ nm}:

Datos:

h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63\cdot 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}

Carga del electrón, qe=−1,6⋅10−19 Cq_e = -1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ C}

Masa del electrón, me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11\cdot 10^{-31}\text{ kg}

Velocidad de la luz, c=3⋅108 m/sc = 3\cdot 10^8\text{ m/s}

1 eV=1,6⋅10−19 J1\text{ eV} = 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ J}; 1 nm=10−9 m1\text{ nm} = 10^{-9}\text{ m}

a)

Indica si se extraen o no electrones.

b)

Determina, en su caso, su velocidad máxima.

c)

Si la energía de extracción del metal fuera el doble, ¿qué valor mínimo tendría que tener la frecuencia de la radiación incidente para que tuviera lugar emisión de fotoelectrones?

Enunciado: Ejercicio A.4 · Física PAU País Vasco Extraordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Indica si se extraen o no electrones.

Solución: Sí se extraen electrones

b) Determina, en su caso, su velocidad máxima.

Solución: 4⋅1054\cdot 10^5 m/s / 400400 km/s

c) Si la energía de extracción del metal fuera el doble, ¿qué valor mínimo tendría que tener la frecuencia de la radiación incidente para que tuviera lugar emisión de fotoelectrones?

Solución: 9,80⋅10149{,}80\cdot 10^{14} Hz / 9,80⋅10149{,}80\cdot 10^{14} s⁻¹

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