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Questão — O efeito fotoelétrico ocorre quando elétrons são emitidos de um metal devido à incidência de luz com fótons de energia suficiente para superar a funç…

DIMVS 2026

Difícil Referência FUVEST - 2026 - Questão 61

O efeito fotoelétrico ocorre quando elétrons são emitidos de um metal devido à incidência de luz com fótons de energia suficiente para superar a função trabalho do material. Sabendo que a energia cinética máxima dos elétrons emitidos é dada pela diferença entre a energia do fóton e a função trabalho, e que a intensidade da luz influencia a quantidade, mas não a energia dos elétrrons, considere as alternativas a seguir.

Qual das ações abaixo aumenta a quantidade de elétrons emitidos sem alterar sua energia cinética máxima?

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Resolução

Resposta correta: Letra A — Aumentar a intensidade da luz incidente, aumentando o número de fótons que atingem a superfície do metal.

A questão aborda o efeito fotoelétrico, fenômeno em que elétrons são ejetados de um metal após incidência de luz com energia suficiente. Os conceitos essenciais são: energia do fóton ($E = h \cdot f$), função trabalho ($\phi$) do metal, e energia cinética máxima dos elétrons ($E_{c,\text{máx}} = h \cdot f - \phi$). A quantidade de elétrons emitidos depende do número de fótons incidentes (intensidade da luz), enquanto a energia cinética máxima depende apenas da frequência da luz e da função trabalho do metal. Assim, para aumentar a quantidade de elétrons emitidos sem alterar sua energia cinética máxima, é necessário aumentar a intensidade da luz (mais fótons), mantendo a frequência constante. As demais alternativas envolvem mudanças na frequência ou no material, o que altera a energia cinética máxima, contrariando o comando da questão.

Comentários por alternativa

  1. A Aumentar a intensidade da luz incidente, aumentando o número de fótons que atingem a superfície do metal.
    Correta. Aumentar a intensidade da luz significa aumentar o número de fótons incidentes por segundo. Como cada fóton pode liberar um elétron (se sua energia for suficiente), isso resulta em maior quantidade de elétrons emitidos, mas a energia cinética máxima de cada elétron permanece a mesma, pois depende apenas da frequência da luz e da função trabalho.
  2. B Diminuir a frequência da luz para gerar fótons com menor energia e, assim, mais elétrons emitidos com maior energia cinética.
    Errada. Diminuir a frequência da luz reduz a energia dos fótons. Se a frequência ficar abaixo do limiar, nenhum elétron será emitido; se ainda for suficiente, os elétrons terão menor energia cinética máxima, não maior, e a quantidade não necessariamente aumenta.
  3. C Reduzir a área iluminada concentrando a luz em menor região para aumentar a energia cinética dos elétrons emitidos.
    Errada. Reduzir a área iluminada não aumenta a energia cinética dos elétrons. A energia cinética máxima depende apenas da frequência da luz, não da área ou da concentração da luz.
  4. D Substituir o metal por outro com função trabalho maior para facilitar a emissão de elétrons de maior energia cinética.
    Errada. Substituir o metal por outro com função trabalho maior dificulta a emissão de elétrons (exige fótons de maior energia) e não aumenta a energia cinética máxima, podendo até impedir a emissão se a energia do fóton não for suficiente.
  5. E Alterar a frequência da luz para aumentar a energia cinética dos elétrons emitidos.
    Errada. Alterar a frequência da luz altera a energia cinética máxima dos elétrons, o que contraria o comando da questão, que pede para não modificar essa energia.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é a função trabalho em física moderna?
É a energia mínima necessária para remover um elétron da superfície de um metal.
2. Qual a relação entre frequência da luz e energia do fóton?
A energia do fóton é dada por $E = h \cdot f$, onde $h$ é a constante de Planck e $f$ a frequência da luz.
3. Como a intensidade da luz afeta o efeito fotoelétrico?
A intensidade da luz aumenta a quantidade de elétrons emitidos, mas não altera sua energia cinética máxima.
4. O que determina a energia cinética máxima dos elétrons emitidos no efeito fotoelétrico?
A diferença entre a energia do fóton e a função trabalho do metal: $E_{c,\text{máx}} = h \cdot f - \phi$.
5. Por que a luz de frequência abaixo do limiar não provoca efeito fotoelétrico?
Porque a energia dos fótons é insuficiente para superar a função trabalho do metal.
6. O que acontece se aumentarmos a frequência da luz incidente em um experimento fotoelétrico?
A energia cinética máxima dos elétrons emitidos aumenta, pois $E_{c,\text{máx}}$ cresce com a frequência.
7. Cada fóton pode ejetar quantos elétrons em um experimento fotoelétrico?
Cada fóton pode ejetar, no máximo, um elétron, desde que sua energia seja suficiente.

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