Un haz de luz de longitud de onda 546 · 10

ANDALUCÍA / JUNIO99. LOGSE / FÍSICA / FÍSICA MODERNA / OPCIÓN A / Nº 4
Un haz de luz de longitud de onda 546 · 10-9 m penetra en una célula fotoeléctrica de
cátodo de cesio, cuyo trabajo de extracción es de 2 eV.
a) Explica las transformaciones energéticas en el proceso de fotoemisión y calcula la
energía cinética máxima de los electrones emitidos.
b) ¿Qué ocurriría si la longitud de onda incidente en la célula fotoeléctrica fuera el doble
de la anterior?
Datos: h = 6,62 · 10-34 J · s; e = 1,6 · 10-19 C; c = 3 · 108 m · s-1
a) La energía de la luz, cuyo valor es E = h · ν, se emplea en arrancar un electrón del material. Si
la energía de la luz fuera menor que la función de trabajo del material no se extraerá un electrón.
Por contra, si la energía es mayor, el resto de la energía se emplea en proporcionar energía
cinética al electrón.
h · ν = W + Ek
h·c
6, 62 · 10 -34 · 3 · 10 8
Por tanto: E k =
−W=
− 2 · 1,6 · 10 -19 = 4,37 · 10 -20 J
9
λ
546 · 10
b) Si la longitud de onda fuera el doble la ecuación sería:
h·c
6, 62 · 10 -34 · 3 · 10 8
Ek =
−W=
− 2 · 1,6 · 10 -19 = −1,38 · 10 -19 J
9
λ
1 092 · 10
Como la energía de la luz incidente es menor que la de extracción de los electrones, no se
producirá el efecto fotoeléctrico.
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