Función trabajo de un metal emisor de fotoelectrones (7493)

, por F_y_Q

Un estudiante de física realiza un experimento del efecto fotoeléctrico para determinar la función de trabajo de cierto metal emisor, obteniendo la siguiente tabla de datos:

\begin{tabular}{|c|c|} \hline \bm{f\cdot 10^{15}\ (Hz)} & \bm{k\cdot 10^{18}\ (J)}\\ \hline 2.00 & 0.66\\ \hline 1.62 & 0.41\\ \hline 1.36 & 0.24\\ \hline 1.18 & 0.12\\ \hline 1.03 & 0.02\\ \hline \end{tabular}

¿Cuál es el metal emisor de fotoelectrones?


SOLUCIÓN:

La función de trabajo es la energía umbral necesaria para que el metal emita electrones por efecto de la radiación. Si tienes en cuenta la energía incidente y la energía que poseen los fotoelectrones puedes escribir la siguiente ecuación:

E_i = W_{ext} + E_C\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{W_{ext} = E_i - E_C}}

La energía incidente es el producto de la frecuencia usada en el experimento por la constante de Planck. Si aplicas la expresión anterior a cada una de las mediciones realizadas por el estudiante:

\text{Caso\ 1}:\ 6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot \cancel{s}\cdot 2\cdot 10^{15}\ \cancel{s^{-1}} - 0.66\cdot 10^{-18}\ J = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{6.66\cdot 10^{-19}\ J}}
\text{Caso\ 2}:\ 6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot \cancel{s}\cdot 1.62\cdot 10^{15}\ \cancel{s^{-1}} - 0.41\cdot 10^{-18}\ J = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{6.64\cdot 10^{-19}\ J}}
\text{Caso\ 3}:\ 6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot \cancel{s}\cdot 1.36\cdot 10^{15}\ \cancel{s^{-1}} - 0.24\cdot 10^{-18}\ J = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{6.62\cdot 10^{-19}\ J}}
\text{Caso\ 4}:\ 6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot \cancel{s}\cdot 1.18\cdot 10^{15}\ \cancel{s^{-1}} - 0.12\cdot 10^{-18}\ J = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{6.62\cdot 10^{-19}\ J}}
\text{Caso\ 5}:\ 6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot \cancel{s}\cdot 1.03\cdot 10^{15}\ \cancel{s^{-1}} - 0.02\cdot 10^{-18}\ J = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{6.63\cdot 10^{-19}\ J}}

Si miras la tabla de funciones de trabajo adjunta podrás comprobar que los valores obtenidos son muy similares al valor del \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{manganeso}}}


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