UNEMAT 2011 (2º semestre) — questão 4 de Física
Enunciado em texto
Albert Einstein, Prêmio Nobel de Física, publicou, em 1905, cinco estudos em que definiu a natureza da luz, revolucionou os conceitos de tempo e espaço e formulou a mais conhecida das equações: E = m . C². Um dos estudos de Einstein versou sobre o efeito fotoelétrico, marco histórico do desenvolvimento da Mecânica Quântica.
Assinale a alternativa que define o efeito fotoelétrico.
(A) A emissão de fótons por elétrons de valência de certos metais.
(B) A produção de luz a partir da corrente elétrica em resistores não-ôhmico.
(C) A absorção de um elétron por um material, após a emissão de um fóton de raios X.
(D) A emissão de um elétron por um átomo, devido à absorção de um fóton.
(E) A mudança da frequência da luz, quando um fóton interage com um elétron.
(Enunciado: Concurso Vestibular UNEMAT 2011/2 — Unemat.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).
Resolução comentada
O que a questão pede: a definição correta do efeito fotoelétrico.
Passo 1 — o que acontece. No efeito fotoelétrico a luz entra e um elétron sai. Einstein explicou que a luz chega em pacotes de energia, os fótons, cada um com energia . Um elétron do material absorve um fóton inteiro; se essa energia supera a energia que prende o elétron (a função trabalho), ele é arrancado:
Passo 2 — comparar com as alternativas. A definição que diz exatamente isso, “um elétron emitido porque um fóton foi absorvido”, é a (D).
Por que não as outras: (A) inverte o processo: elétrons emitindo fótons é emissão de luz, não efeito fotoelétrico; (B) é produção de luz por corrente (lâmpada, LED), o caminho contrário; (C) também inverte: no efeito fotoelétrico o fóton é absorvido e o elétron é emitido; (E) é o espalhamento do fóton pelo elétron com mudança de frequência, o efeito Compton.
⚠️ A armadilha: a (A), que tem as palavras “fótons”, “elétrons” e “metais” e por isso parece certa. Mas está de trás para a frente: no efeito fotoelétrico quem entra é o fóton e quem sai é o elétron.
A ideia em uma frase: efeito fotoelétrico: o fóton é absorvido e o elétron é arrancado.
Resposta: alternativa D (emissão de um elétron pela absorção de um fóton).
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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