UFSC 2026 — questão 26 de Física

Gabarito 38Física moderna — efeito fotoelétrico em detectores de raios X: limiar, frequência e intensidadeVestibular · Prova 2 · caderno amarelo (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 26 de Física do UFSC 2026

Enunciado em texto

A atuação profissional em Radiologia exige mais do que domínio técnico-operacional dos equipamentos. É fundamental compreender os fenômenos físicos que tornam possível a formação de imagens médicas. Um desses fenômenos é o efeito fotoelétrico, responsável por parte da interação entre os fótons de raios X e os sensores dos detectores digitais. Sem esse conhecimento, seria impossível interpretar a eficiência da captação de imagens e a dose absorvida pelo paciente ou mesmo otimizar a qualidade diagnóstica dos exames. Nesse contexto, é correto afirmar que:

(01) o efeito fotoelétrico só ocorre se a energia do fóton for superior à função trabalho do material do sensor.

(02) a energia cinética do elétron emitido depende da frequência do fóton incidente e não da sua intensidade.

(04) o aumento da intensidade da radiação aumenta a quantidade de elétrons emitidos, mas não sua energia cinética.

(08) o efeito fotoelétrico contradiz os princípios da quantização de energia da luz.

(16) a emissão de elétrons no efeito fotoelétrico depende apenas da intensidade da luz, independentemente da frequência.

(32) a energia do fóton é dada por E = h · f, sendo h a constante de Planck e f a frequência da radiação.

(Enunciado: Vestibular UFSC 2026 — UFSC/COPERVE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre o efeito fotoelétrico.

A equação de Einstein: a energia do fóton, hfhf, paga a função trabalho Φ\Phi, e o resto é a energia cinética máxima do elétron, Ec=hf−ΦE_c = hf - \Phi.

(01) Falsa. A condição é hf≥Φhf \geq \Phi, com igualdade incluída: se a energia do fóton for exatamente igual à função trabalho (a frequência de corte), o elétron é arrancado, só que com energia cinética nula. “Só ocorre se for superior” exclui esse caso-limite.

(02) Verdadeira. Pela equação, EcE_c depende de ff (e do material, por Φ\Phi); a intensidade não aparece.

(04) Verdadeira. Mais intensidade é mais fótons por segundo: mais elétrons arrancados, cada um com a mesma energia cinética máxima.

(08) Falsa. É o contrário: o efeito fotoelétrico foi a grande evidência da quantização da luz. Einstein o explicou supondo que a luz chega em pacotes (fótons) de energia hfhf.

(16) Falsa. Abaixo da frequência de corte não há emissão, por mais intensa que seja a luz. A emissão depende da frequência; a intensidade só controla quantos elétrons saem.

(32) Verdadeira. É a relação de Planck–Einstein, E=hfE = hf, com h=6,63⋅10−34h = 6{,}63 \cdot 10^{-34} J·s (formulário da prova).

⚠️ A armadilha: a (01), que parece só repetir a condição de emissão. O detalhe está em “superior”: no limite hf=Φhf = \Phi ainda há emissão, com elétrons saindo sem energia cinética.

A ideia em uma frase: no efeito fotoelétrico, a frequência decide se há emissão e com que energia (Ec = hf − Φ); a intensidade decide quantos elétrons saem.

Resposta: soma 38 (02 + 04 + 32).

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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