PAU Física 2014 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 3 (Opció B)

OPCIÓ B P3) Una porta s’obre i es tanca mitjançant un dispositiu fotoelèctric. La longitud d’ona de la radiació electromagnètica utilitzada és de 850 nm i l’energia mínima d’extracció del material fotodetector és d’1,20 eV. Calculeu: a) L’energia cinètica dels fotoelectrons emesos i la longitud d’ona de De Broglie asso­ ciada a aquests electrons. b) La longitud d’ona que hauria de tenir una radiació electromagnètica incident per a duplicar l’energia cinètica dels fotoelectrons emesos de l’apartat a. Dades:  melectró = 9,11 × 10–31 kg Qelectró = –1,60 × 10–19 C h = 6,63 × 10–34 J s c = 3,00 × 108 m s–1

Opció B P3) a) λ −W = 6, 63 · 10−34J s × 3 · 108 m/s −1, 2 eV 1, 6 · 10−19 J Ec = hc = 4, 2 · 10−20 J 0.5 850 · 10−9 m 1eV h ) λe = h = 2, 40 · 10−9 m 0.5 mv ⇒λe = √2mEc q 2Ec v = m b) 6, 63 · 10−34 J s × 3 · 108 m/s hc 0.4 = 7, 21 · 10−7 m 0.2 Ec + W 0.4 = λ = 2 × 4, 2 · 10−20 J + 1, 2 eV 1,6·10−19 J 1 eV