Física3ª sérieBNCC EM13CNT103Média⏱ longo

Em um experimento, um feixe de luz monocromática incide sobre uma superfície metálica, gerando um fluxo de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT103

Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em um experimento, um feixe de luz monocromática incide sobre uma superfície metálica, gerando um fluxo de elétrons. Considerando a energia do fóton como E = h·f, onde h = 6,63×10?³4 J·s e f = 5×10¹4 Hz, calcule a energia dos fótons e a quantidade mínima de energia necessária para liberar um elétron do metal, se a função trabalho é 4 eV.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

A energia do fóton é dada por E = h·f. Portanto, E = (6,63×10?³4 J·s) × (5×10¹4 Hz) = 3,315×10?¹9 J. Para converter eV para Joules, usa-se 1 eV = 1,602×10?¹? J, então 4 eV = 6,4×10?¹? J. Como E (fóton) > 4 eV, elétrons podem ser liberados.

Explicação

A energia do fóton é calculada multiplicando a constante de Planck pela frequência da luz, resultando em um valor em Joules. A conversão de eV para Joules permite comparar a energia do fóton com a função trabalho do metal. Como a energia do fóton é maior que a função trabalho, é possível liberar elétrons da superfície metálica.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

energia dos fótons

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia dos fótons · função trabalho

📚 Reveja

Revisar a relação entre energia de fótons e função trabalho em experimentos de efeito fotoelétrico.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a energia do fóton com a função trabalho, não considerando que a energia deve ser maior que a função trabalho para liberar um elétron.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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