PAU Física 2011 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 4 (Opció B)

P4) Una antena de telefonia mòbil instal·lada al terrat d’un edifici emet ones electro- magnètiques de 900MHz de freqüència amb una potència de 4W. a) Calculeu quants fotons emet l’antena en un minut. b) Valoreu si els fotons que emet l’antena poden produir efecte fotoelèctric en un metall que és a prop, tenint en compte que l’energia d’extracció mínima dels electrons del metall és 4,1eV. En cas afirmatiu, calculeu l’energia cinètica dels electrons extrets. Si l’antena emet amb una potència de 8W, com variarà l’efecte fotoelèctric que es pugui produir en el metall? DADES: h=6,62×10–34Js; 1eV=1,602×10–19J.

P4) a) Energia emesa per un fotó: Eν = hν = 6.62 × 10−34 × 900 × 106 = 5, 96 × 10−25J [0.5] Energia total emesa per l’antena durant 1 minut: E = W × t = 240J Nombre total de fotons emesos: Eν = 4, 03 × 1026 fotons [0.5] E n = b) Llindar d’energia per que es produeixi efecte fotoelèctric: 4.1 eV 1.602×10−19J = 6, 57 × 10−19J > 5.96 × 1eV 10−25J ⇒no hi haurà efecte fotoelèctric. [0.5] Si l’antena emet amb una potència de 8 W, hi haurien més fotons, però tots ells amb la mateixa energia, per tant tampoc hi hauria efecte fotoelèctric. [0.5]