Santa Casa 2023 — questão 70 de Física
Enunciado em texto
Albert Einstein é muito conhecido por ter elaborado a Teoria da Relatividade, mas o trabalho que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Física de 1921 foi sobre o efeito fotoelétrico. Esse efeito consiste
(A) na emissão de luz por um metal aquecido, como ocorre nas lâmpadas incandescentes.
(B) na emissão de luz por um gás quando é atingido por elétrons, como ocorre nas lâmpadas fluorescentes.
(C) na emissão de luz pelos LEDs quando são percorridos por corrente elétrica.
(D) na emissão de elétrons por uma superfície metálica quando é atingida por radiação eletromagnética.
(E) na emissão de elétrons pelo núcleo atômico (radiação beta menos) quando é atingido por radiação luminosa.
(Enunciado: Vestibular Santa Casa 2023, Prova de Conhecimentos Gerais — FCMSCSP/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa de São Paulo (FCMSCSP) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a definição do efeito fotoelétrico.
Passo 1 — o nome já diz: “foto” (luz) + “elétrico” (elétrons). É a luz (radiação eletromagnética) arrancando elétrons de um material, em geral a superfície de um metal. Entra radiação, sai elétron.
Passo 2 — a explicação de Einstein. A radiação chega em pacotes de energia, os fótons, com energia . Cada fóton entrega sua energia a um único elétron; se ela for maior que a energia mínima de ligação do elétron ao metal (a função trabalho), o elétron escapa. Por isso o efeito depende da frequência da radiação, e não da sua intensidade — e foi essa ideia que rendeu o Nobel.
Por que não as outras: (A), (B) e (C) descrevem o caminho contrário: emissão de luz, e não de elétrons (a incandescência é radiação térmica; a lâmpada fluorescente e o LED emitem luz quando elétrons perdem energia). (E) mistura as coisas: o elétron do efeito fotoelétrico vem da superfície do metal, não do núcleo; a emissão beta é um decaimento radioativo espontâneo do núcleo e não é provocada por luz.
⚠️ A armadilha: a alternativa C (ou a B), que fala de luz e elétrons juntos. No LED, a corrente elétrica produz luz; no efeito fotoelétrico é o inverso: a luz produz corrente (elétrons livres).
A ideia em uma frase: efeito fotoelétrico é a radiação eletromagnética arrancando elétrons de uma superfície metálica.
Resposta: alternativa D.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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