IES DOÑA JIMENA, GIJÓN BACHILLERATO A DISTANCIA DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA

FÍSICA DE 2º 10ª QUINCENA

1. Al iluminar potasio con luz amarilla de una lámpara de sodio de λ=5890·10-10 m se liberan electrones con una energía cinética máxima de 0,577·10-19J, y al iluminarlo con luz ultravioleta de una lámpara de mercurio de λ=2537·10-10 m, la energía cinética máxima de los electrones emitidos es 5,036·10-19J. a) Determine el valor de la constante de Planck. b) Calcule el valor del trabajo de extracción del potasio en eV c) Calcule la longitud de onda a partir de la cual se produce efecto fotoeléctrico. d) Calcule el potencial de frenado de los fotoelectrones emitidos cuando iluminamos con la luz de sodio

C= 3·108m/s qe- = -1,6·10-19 C

a) Sea Wo el trabajo de extracción del potasio. hf = Wo + Ec => h C/λ = Wo + Ec => h 3108/ 5,89 10-7 = Wo + 0,577 10-19 h 3108/ 2,537 10-7 = Wo + 5,036 10-19 Restando las ecuaciones: h 3 108 (1/ 2,537 10-7 - 1/ 5,89 10-7 ) = 5,036 10-19 - 0,577 10-19

h 6,73 1014 = 4,459 10-19 => h = 6,63 10-34 J s b) Despejando en una de las ecuaciones obtenemos Wo

Wo = h 3108/ 5,89 10-7 - 0,577 10-19 = 2,8 10-19 J = 1,75 eV

c) Wo = hC/λo => λo = h C / Wo = 6,63 10-34 3108 / 2,8 10-19 = 7,1 10-7 m Cualquier radiación con λ menor que 7,1 10-7 m tiene energía suficiente para producir el efecto fotoeléctrico d) q Vo = Ec => 1,6 10-19 Vo = 0,577·10-19 => Vo = 0,36 V 2. ¿Cuantos fotones por minuto emite una lámpara de sodio que tiene una potencia efectiva de 10 W? La lámpara de sodio emite una luz monocromática de 589 nm ( h = 6,63 10-34 J s ; C = 3 108 m/s )

La energía que emite es un minuto es: E = p t = 10 W 60 s = 600 J

La energía de cada fotón es: E = h f = h C/λ = 6,63 10-34 3 108 / 5,89 10-7 = 3,38 10-19 J

Por tanto el número de fotones es: N = 600 / 3,38 10-19 = 1,8 1021 fotones

3. Al analizar la radiación que emite el Sol se encuentra que el máximo de intensidad emitida está en la longitud de onda 500 nm Determinar la temperatura de la superficie solar.

Ley de Wien λm ·T=2.9·10-3 m·K 5·10-7 m ·T = 2.9·10-3 m·K => T = 5800 K