Ejercicio P8 · Física Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2021

El 1916 Robert A. Millikan va determinar la constant de Planck a partir d'uns mesuraments molt acurats de l'energia dels electrons emesos i de la freqüència de la llum incident en uns experiments sobre l'efecte fotoelèctric. Paradoxalment, malgrat que Millikan volia refutar la teoria d'Albert Einstein, aquests experiments van confirmar plenament la teoria de l'efecte fotoelèctric proposada per Einstein.

DADES:

$m_e = 9{,}11 \times 10^{-31}\text{ kg}$

$1\text{ eV} = 1{,}602 \times 10^{-19}\text{ J}$

$c = 3{,}00 \times 10^8\text{ m s}^{-1}$

$h = 6{,}63 \times 10^{-34}\text{ J s}$

a)

La teoria d'Einstein anava en contra de la concepció clàssica que la llum només és una ona electromagnètica. Quina concepció nova sobre la naturalesa de la llum aportava la teoria de l'efecte fotoelèctric d'Einstein?

[0,65 punts]

Millikan va trobar que per a un cert metall la freqüència llindar tenia un valor de $4{,}39 \times 10^{14}\text{ Hz}$. Calculeu el treball d'extracció (o funció de treball) d'aquest metall. Doneu el resultat en joules i electró-volts.

[0,6 punts]

J

eV

b)

Si es fa incidir llum de $420\text{ nm}$ de longitud d'ona sobre el metall de l'apartat anterior, s'arranquen electrons? Raoneu la resposta.

[0,5 punts]

Si la resposta és afirmativa, trobeu l'energia cinètica i la longitud d'ona dels electrons emesos.

[0,75 punts]