Energía máxima de la radiación visible y efecto fotoeléctrico (376)

, por F_y_Q

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El espectro visible corresponde a radiaciones de longitud de onda comprendida entre 450 y 700 nm.

a) Calcula la energía correspondiente a la radiación visible con mayor frecuencia.

b) Sabiendo que la primera energía de ionización del litio es 5.4 eV, razona si es posible conseguir la ionización del átomo de litio con dicha radiación.

P.-S.

Dado que el producto de la longitud de onda por la frecuencia es igual a velocidad de propagación, puedes concluir que ambas magnitudes son inversamente proporcionales, por lo que, cuanto mayor sea el valor de la longitud de onda menor será su frecuencia y su energía.

a) La ecuación de la energía en función de la longitud de onda es:

$$$ \color{forestgreen}{\bf{E = \dfrac{h\cdot c}{\lambda}}}$$$

Sustituyes en la ecuación y calculas:

$$$ \require{cancel} E = \dfrac{6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot \cancel{s}\cdot 3\cdot 10^8\ \cancel{m}\cdot \cancel{s^{-1}}}{4.5\cdot 10^{-7}\ \cancel{m}} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 4.42\cdot 10^{-19}\ J}}$$$



b) Para poder responder a la pregunta puedes comparar la energía de la radiación visible que has calculado con la energía de ionización del litio. Para que se produzca efecto fotoeléctrico es necesario que la energía de la radiación incididente sea mayor o igual a la energía de ionización. Es necesario hacer un cambio de unidades, por ejemplo, convertir la energía calculada a eV:

$$$ \require{cancel} 4.42\cdot 10^{-19}\ \cancel{J}\cdot \dfrac{1\ eV}{1.6\cdot 10^{-19}\ \cancel{J}} = \color{royalblue}{\bf 2.76\ eV}$$$

Esto quiere decir que no es posible esa ionización y no habrá efecto fotoeléctrico.