Problemas, cuestiones y ejercicios de física cuántica para alumnos de Física de 2.º de Bachillerato.
Energía máxima de los fotoelectrones emitidos por el cobre (8077)
La frecuencia umbral para la emisión fotoeléctrica del cobre es . ¿Cuál será la energía máxima (en electronvoltios) de los fotoelectrones emitidos cuando una luz de frecuencia incide sobre una superficie de cobre?
EBAU Andalucía: física (junio 2023) - ejercicio D.1 (8057)
a) Considera un núcleo de y otro de . La masa del núcleo de hierro es el doble que la del núcleo de silicio. Determina, de forma justificada, la relación entre sus longitudes de onda de De Broglie en las siguientes situaciones: i) si el momento lineal o cantidad de movimiento es el mismo para los dos; ii) si los dos núcleos se mueven con la misma energía cinética.
b) Los neutrones que se emiten en un proceso de fisión nuclear tienen una energía cinética de . i) Determina razonadamente su longitud de onda de De Broglie y su velocidad. ii) Calcula la longitud de onda de De Broglie cuando la velocidad de los neutrones se reduce a la mitad.
Datos: ;
EBAU Madrid: física (junio 2021) - ejercicio A.5 (7991)
Un material posee un sistema de tres niveles energéticos electrónicos (nivel fundamental, primer nivel, y segundo nivel). Para que un electrón pase desde el nivel fundamental al segundo nivel, el material absorbe radiación de 450 nm; tras lo cual el material emite radiación de 600 nm debido al decaimiento del primer nivel hasta el fundamental.
a) Determina las diferencias de energía entre el primer nivel y el nivel fundamental, y entre el segundo nivel y el nivel fundamental, expresadas en eV.
b) Calcula la energía por unidad de tiempo que produce la emisión si el material emite .
Datos: ; ;
EBAU Andalucía: física (junio 2021) - ejercicio D.2 (7906)
a) Un protón y un electrón son acelerados por una misma diferencia de potencial en cierta región del espacio. Indica, de forma razonada, teniendo en cuenta que la masa del protón es mucho mayor que la del electrón, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: i) el protón y el electrón poseen la misma longitud de onda de De Broglie asociada; ii) ambos se mueven con la misma velocidad.
b) Un electrón tiene una longitud de onda de «De Broglie» de . Calcula, razonadamente: i) la velocidad con la que se mueve el electrón; ii) la energía cinética que posee.
EBAU Andalucía: física (junio 2022) - ejercicio D.1 (7899)
a) En el efecto fotoeléctrico, la luz incidente sobre una superficie metálica provoca la emisión de electrones de la superficie. Discute la veracidad de las siguientes afirmaciones: i) se desprenden electrones solo si la longitud de onda de la radiación es superior a un valor mínimo; ii) la energía cinética máxima de los electrones es independiente del tipo de metal; iii) la energía cinética máxima de los electrones es independiente de la intensidad de la luz incidente.
b) Los electrones emitidos por una superficie metálica tienen una energía cinética máxima de para una radiación incidente de de longitud de onda. Calcula: i) el trabajo de extracción de un electrón individual y de un mol de electrones, en julios; ii) la diferencia de potencial mínima requerida para frenar los electrones emitidos.
Datos: ; ; ;