A emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética, como a luz visível ou a luz ultravioleta, é conhecida como efeito fotoelétrico. Observe a figura a seguir.

Disponível em: https:// upload.wikimedia.org/wikipedia/Commons/a/a6/Photoelectric_effect_in_a_solid_-_diagram.svg. Acesso em: 16 out. 2023.

No efeito fotoelétrico, é CORRETO afirmar que a emissão dos elétrons tem início a partir de um determinado valor do(a)

A teoria da relatividade restrita, formulada por Albert Einstein em 1905, é um dos marcos mais importantes na história da Física. Essa teoria revolucionária introduziu conceitos que desafiaram as ideias tradicionais sobre espaço, tempo e movimento, levando a uma compreensão radicalmente nova do universo físico. Uma das ideias-chave é a constância da velocidade da luz no vácuo, que tem implicações profundas sobre a forma como o espaço e o tempo estão interconectados.

Sobre a teoria da relatividade restrita, assinale a alternativa INCORRETA.

Em um experimento, dois relógios idênticos e sincronizados apresentam uma diferença perceptível na medida do tempo. Um dos relógios se encontra em repouso, enquanto o outro está em movimento a uma velocidade escalar v constante, próxima à velocidade escalar c da luz. Segundo a teoria da relatividade de Albert Einstein, entre o intervalo de tempo , medido pelo relógio em repouso, e o intervalo de tempo , medido pelo relógio em movimento, observa-se a seguinte relação:

Considere que o deslocamento do relógio ocorre à velocidade durante segundos.

Logo, o tempo, em segundos, decorrido no relógio em repouso, é igual a:

O espectro de raios X é composto por duas partes. A primeira, referente ao espectro contínuo, é advinda do efeito breamsstrahlung, e a segunda referente ao espectro característico do alvo (ânodo). No efeito breamsstrahlung temos que um elétron colide com um átomo do ânodo e a diferença da energia cinética antes e após a colisão é igual à energia de um fóton de raio X emitido. Considere que a energia cinética inicial de um elétron é 40.000 eV e que sua energia após a colisão seja 20.000 eV . Considere que a constante de Planck seja aproximadamente 4,0 X 10^-15 eV. 

 A frequência da radiação X emitida neste processo, em Hertz, é

Quando uma superfície metálica é exposta à radiação eletromagnética com frequência suficientemente alta, ocorre a emissão de elétrons, fenômeno conhecido como efeito fotoelétrico. A energia mínima necessária para remover um elétron dessa superfície metálica é chamada função trabalho (Φ) do metal.

Considere que um veículo espacial esteja em órbita ao redor da Terra e que, devido ao efeito fotoelétrico causado pela luz solar, tenha acumulado cargas elétricas em sua superfície.

Sabendo que o casco desse veículo é revestido por Níquel, cuja função trabalho é ΦNi = 8 × 10^–19 J, e adotando o valor h = 6,6 × 10^–34 J · s para a constante de Planck, a menor frequência do espectro solar capaz de fazer com que o casco desse veículo espacial emita fotoelétrons é, aproximadamente,

Alguns equipamentos de visão noturna têm seu funcionamento baseado no efeito fotoelétrico, uma das primeiras descobertas que contribuíram para o surgimento da mecânica quântica. Nesses equipamentos, fótons de frequência f emitidos por um objeto incidem sobre uma superfície metálica. Elétrons são então liberados da superfície e acelerados por um campo elétrico. Em seguida, o sinal eletrônico é amplificado e produz uma imagem do objeto.

Diferentemente do que a física clássica prevê, apenas os elétrons com energia hf acima de uma certa energia mínima E₀ são liberados da superfície metálica.

Considerando a incidência de fótons com frequência da ordem de 10¹⁴ Hz, a ordem de grandeza do valor limite de E₀ para que o equipamento funcione deve ser:

Note e adote:
Constante de Planck: h = 6,63 × 10⁻³⁴J.s