UFRGS 2012 — questão 23 de Física

Enunciado em texto

Em 1905, Einstein propôs uma teoria simples e revolucionária para explicar o efeito fotoelétrico, a qual considera que a luz é constituída por partículas sem massa, chamadas de fótons. Cada fóton carrega uma energia dada por hf, onde h = $4{,}1 \times 10^{-15}$ eV.s é a constante de Planck, e f é a frequência da luz. Einstein relacionou a energia cinética, E, com que o elétron emerge da superfície do material, à frequência da luz incidente sobre ele e à função trabalho, W, através da equação E=hf-W. A função trabalho W corresponde à energia necessária para um elétron ser ejetado do material.

[Figura: ilustração de Einstein pensativo; num balão de pensamento, uma lâmpada emite um “Fóton” que atinge um bloco de material, de onde sai um “Elétron”.]

Em uma experiência realizada com os elementos Potássio (K), Chumbo ($\text{P}_{\text{b}}$) e Platina ($\text{P}_{\text{t}}$), deseja-se obter o efeito fotoelétrico fazendo incidir radiação eletromagnética de mesma frequência sobre cada um desses elementos.

Dado que os valores da função trabalho para esses elementos são $W_K = 2{,}1$ eV, $W_{Pb} = 4{,}1$ eV e $W_{Pt} = 6{,}3$ eV, é correto afirmar que o efeito fotoelétrico será observado, nos três elementos, na frequência

(A) $1{,}2 \times 10^{14}$ Hz.

(B) $3{,}1 \times 10^{14}$ Hz.

(C) $5{,}4 \times 10^{14}$ Hz.

(D) $1{,}0 \times 10^{15}$ Hz.

(E) $1{,}6 \times 10^{15}$ Hz.

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2012, Física — UFRGS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).