Practica por temas

En el efecto fotoeléctrico, la luz incidente sobre una superficie metálica provoca la emisión de electrones de la superficie. Discuta la veracidad de las siguientes afirmaciones: i) Se desprenden electrones sólo si la longitud de onda de la radiación incidente es superior a un valor mínimo; ii) La energía cinética máxima de los electrones es independiente del tipo de metal; iii) La energía cinética máxima de los electrones es independiente de la intensidad de la luz incidente.

Los electrones emitidos por una superficie metálica tienen una energía cinética máxima de $4 \cdot 10^{-19}\,\text{J}$ para una radiación incidente de $3{,}5 \cdot 10^{-7}\,\text{m}$ de longitud de onda. Calcule: i) el trabajo de extracción de un electrón individual y de un mol de electrones, en Julios; ii) la diferencia de potencial mínima requerida para frenar los electrones emitidos.

La frecuencia umbral y la longitud de onda umbral.

La energía cinética máxima de los electrones emitidos y el potencial de frenado, ambos en eV. Explica qué es el potencial de frenado.

Calcular la velocidad con la que orbita alrededor de la estrella y la masa de la estrella (deducir razonadamente las expresiones).

¿Qué velocidad mínima deberíamos proporcionar a una sonda que se hubiera posado en el planeta para que pudiese escapar de la atracción del planeta? Deduce razonadamente la expresión.

Imagínese que un objeto astronómico impacta con el planeta. En la colisión se desprende un trozo pequeño de masa $m$ del planeta. Este trozo se detiene inmediatamente, y se dirige hacia la estrella con velocidad inicial cero. Halle la velocidad final con la que impactará sobre la superficie de la estrella suponiendo una masa de la estrella de $M = 5{,}6 \cdot 10^{29}$ kg.

Una partícula cargada negativamente se encuentra en el seno de un campo eléctrico uniforme. i) Si la partícula se mueve en la misma dirección y sentido que el campo, ¿aumenta o disminuye su energía potencial? ¿Se mueve espontáneamente? ii) Si la partícula se mueve perpendicularmente a las líneas de campo, ¿cómo varía su energía potencial?

Considere una carga puntal de $2\,\mu\text{C}$ localizada en un punto $A(1,1)\,\text{m}$. Determine razonadamente: i) el campo eléctrico creado por la carga puntual en el punto $P(2,2)\,\text{m}$; ii) el trabajo necesario para trasladar una carga puntual de $3\,\mu\text{C}$ desde el infinito hasta el punto $P$, justificando el signo.

El trabajo de extracción del metal.

El rango de longitudes de onda en que se produce efecto fotoeléctrico.

La energía cinética máxima de los electrones al incidir con una longitud de onda de $\lambda = 214\,\text{nm}$.