1.
Calcula la energía y la longitud de onda de un fotón de luz de 1015 Hz
de frecuencia.
Resultado:
6,625.10-19J
3.10-7 m
2.
Qué energía tiene un fotón de longitud de onda de 6.000 Å?
Resultado:
2,07 ev
3.
Si el efecto fotoeléctrico se produce con luz roja, tendrá lugar
también con luz amarilla? Razona la respuesta.
Resultado:
Sí
4.
En un aparato se produce el efecto fotoeléctrico con luz azul.
Se va a producir este efecto con luz amarilla? Por qué?
Resultado:
Tal vez sí o tal vez no, depende de ...
5.
Si la frecuencia de radiación que incide sobre
una placa metálica y que produce efecto fotoeléctrico
se duplica, también se duplicará la energía cinética
de los electrones emitidos? Razona la respuesta.
Resultado:
No
6.
Una luz de frecuencia 6.1014 Hz incide sobre
una superficie metálica y salen electrones con una
energía cinética de 2.10-19 J. Calcula el trabajo
de extracción de los electrones.
Resultado:
1,975.10-19 J
7.
En el efecto fotoeléctrico obtenido iluminando potasio, la energía
cinética máxima de los fotoelectrones emitidos es de 1,6
eV cuando la luz incidente es de 3.500 Å. Cuál es
la energía umbral en eV?
Resultado:
1,95 eV
8.
(PAU junio 03) Sobre el
efecto fotoeléctrico:
a.
Explica brevemente en que consiste el efecto fotoeléctrico.
b.
Supon que al irradiar un metal con luz azul se produce efecto
fotoeléctrico. Discute si también se va a producir cuando
irradiemos el metal con luz amarilla, sabiendo que la luz amarilla tiene
una frecuencia más baja que la luz azul. Justifica
la respuesta.
9.
Cuando una superficie metálica se ilumina con luz de
180 nm (zona ultravioleta), ésta emite electrones. Observamos también
que la frecuencia umbral corresponde a la luz de 230 nm.
a.
Calcula la velocidad máxima con la que salen los electrones
al principio del experimento.
b.
Con qué potencial inverso tienen que ser frenados estos electrones para
impedir que lleguen al ánodo de la célula fotoeléctrica?
Resultado:
2,3.106 m/s
1,5 V
10.
Para un cierto metal la longitud de onda umbral es de 270 nm.
a.
Determina la energía mínima necesaria para arrancar un electrón del
metal.
b.
Cuál será la velocidad que, como máximo, podrán tener
los electrones emitidos en tal caso?
Si la luz con el que iluminamos fuese de 200 nm,
c.
Cuál sería la velocidad máxima con qué saldrían los electrones?
Resultado:
7,36.10-19 J
0 m/s
756,8 km/s
11.
La energía mínima necesaria para arrancar electrones del
cobre es de 4,4 eV. Cuál será la diferencia de
potencial que habremos de aplicar para impedir la salida de electrones
del cobre si éste se ilumina con una luz de 150 nm de longitud de
onda?
Resultado:
3,88 V
12.
(PAU junio 01) Calcula l’energía
cinética máxima de los electrones emitidos por una superficie
metálica cuando inciden fotones de longitud d’onda l = 2 . 10–7 m. La energía mínima para liberar
los electrones (trabajo de extracción) es W = 6,72
. 10–19 J.
Datos: h = 6,62.10–34 J.s; c = 3.108 m/s.
Resultado:
3,21.10-19 J
13.
(OIF febrero 01) Una lámpara de arco se dispone con un dispositivo
(filtro interferencial) que permite pasar únicamente luz de
longitud d’onda igual a 400 nm (1 nm = 10-9 m). Al
incidir esta luz sobre un metal extrae de éste un haz
de electrones. Cambiamos el filtro por otro que permite pasar únicamente
luz de 300 nm, ajustando la lámpara para que la intensidad
de la luz incidente sea la misma que con la luz de 400 nm, entonces:
a.
Se emiten un número mayor de electrones en
idéntico periodo de tiempo.
b.
Los electrones que se emiten tienen energía más elevada.
c.
Los dos apartados anteriores son ciertos.
d.
Ninguno de los dos primeros apartados es cierto.
Resultado:
b
14.
Determina la longitud de onda, la frecuencia y el cantidad
de movimiento de un fotón de 200 MeV de energía e indica en qué
zona del espectro se encuentra.
Resultado:
6,21.10-15 m
4,8.1022 Hz
1,06.10-19 kg.m/s
15.
Un electrón y un fotón tienen, cada uno, una longitud de onda
de 2 Å. Cuáles son sus cantidades de movimiento?
Resultado:
3,3125.10-24 kg.m/s
16.
Son posibles los fenómenos de interferencia con
electrones? Razona la respuesta.
17.
Calcula la longitud de onda de De Broglie asociada a cada partícula:
a.
Una persona de 70 kg que se mueve con 2 m/s de velocidad.
b.
Un electrón que se mueve a 1.000 m/s.
Resultado:
4,7.10-36 m
7,2.10-7 m
18.
Por qué tiene más poder de resolución el microscopio
electrónico que el óptico?
19.
Cuál es la longitud de onda de De Broglie asociada a un virus
de 10-18 g de masa que se mueve por la sangre con una velocidad
de 0,2 m/s?
Resultado:
3,3125.10-12m
20.
Qué longitud de onda corresponde a un protón que se mueve a 2.107 m/s
y a una bala de fusil de 5 g de masa que se mueve a 100 m/s?
Resultado:
2,07.10-14 m
1,325.10-33 m
21.
Un microscopio electrónico utiliza electrones acelerados a través
de una diferencia de potencial de 40.000 V.
a.
Calcula la energía suministrada a cada electrón.
b.
Cuál será la velocidad de choque de los electrones?
c.
Determina el poder de resolución suponiendo que es igual
a la longitud de onda de De Broglie asociada a los electrones.
Resultado:
6,4.10-15 J
1,186.108 m/s
0,06138 Å
22.
Calcula la energía de un fotón de longitud de onda l =
5.10-7 m.
Resultado:
3,975.10-19 J
23.
Una emisora de FM transmite con una potencia de 1 kW a una frecuencia
de 98 MHz. Cuantos fotones emite durante un segundo?
Resultado:
1,54.1028 fotones
24.
Calcula la indeterminación en la cantiadad de movimiento y en la
velocidad del electrón del átomo de hidrógeno en la primera órbita
de Bohr. El radio es 0,529 Å y queremos que la indeterminación en
la posición sea del 1% de dicho radio. Expresa la indeterminación en
la velocidad en función de la velocidad de la luz, sin considerar
efectos relativistas.
Resultado:
1,99.10-22 kg.m/s
2,19.108 m/s
0,73 c
25.
Calcula la indeterminación en la cantidad de movimiento de un neutrón situado
dentro del núcleo, si consideramos que la posición está limitada
a un entorno de 1.10-14 m (tamaño del núcleo). Cuál
es la indeterminación en la velocidad?
Resultado:
1,055.10-20 kg.m/s
6,296.106 m/s