Problemas, cuestiones y ejercicios de física cuántica para alumnos de Física de 2.º de Bachillerato.
Cuando una lámina de plata se ilumina con luz de 150 nm se necesita un potencial de 3.55 V para frenar los electrones emitidos. Sin embargo, si se usa una luz de 200 nm, el potencial para frenar los electrones es de 1.48 V. A partir de estos datos, determina:
a) El valor de la constante de Planck.
b) El trabajo de extracción de los electrones de la lámina de plata en eV.
Datos: $$$ \text{c} = 3\cdot 10^8\ \text{m}\cdot \text{s}^{-1}$$$; $$$ \text{e} = 1.6\cdot 10^{-19}\ \text{C}$$$.
Un protón y un electrón son acelerados por una diferencia de potencial de 0.075 V. i) Determina la energía cinética de ambas partículas. ii) Determina, razonadamente, las longitudes de onda de De Broglie asociadas a ambas partículas.
$$$ \text{h} = 6.63\cdot 10^{-34}\ \text{J}\cdot \text{s}$$$; $$$ \text{e} = 1.6\cdot 10^{-19}\ \text{C}$$$; $$$ \text{m}_\text{e} = 9.1\cdot 10^{-31}\ \text{kg}$$$; $$$ \text{m}_\text{p} = 1.67\cdot 10^{-27}\ \text{kg}$$$
El cátodo de una célula fotoeléctrica de cobre se ilumina simultáneamente con dos radiaciones monocromáticas de frecuencias $$$ \text{f}_1 = 9.6\cdot 10^{14}\ \text{Hz}$$$ y $$$ \text{f}_2 = 5.5\cdot 10^{15}\ \text{Hz}$$$. Si el trabajo de extracción del cobre es 4.7 eV: i) ¿cuál de las dos radiaciones produce efecto fotoeléctrico?; ii) calcula la velocidad máxima de los fotoelectrones emitidos por la radiación que produce dicho efecto. Razona las respuestas.
$$$ \text{h} = 6.63\cdot 10^{-34}\ \text{J}\cdot \text{s}$$$; $$$ \text{e} = 1.6\cdot 10^{-19}\ \text{C}$$$; $$$ \text{m}_\text{e} = 9.1\cdot 10^{-31}\ \text{kg}$$$
Un protón tiene una masa 1.9 veces mayor que la de un mesón «K». Razona: i) si tuviesen la misma longitud de onda asociada de De Broglie, ¿cuál de ellos tendría menor velocidad?; ii) si tuviesen la misma velocidad, ¿cuál de ellos tendría menor longitud de onda asociada?
Se produce emisión de fotoelectrones en una superficie metálica cuando la frecuencia mínima de la radiación monocromática incidente corresponde a luz amarilla. Razona: i) ¿Qué sucede si se irradia el metal con luz roja? ii) ¿Y si se aumenta la intensidad de la radiación monocromática amarilla?
EjerciciosFyQ