R elatório de fisica

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R elatório de fisica

  1. 1. No dia 17 de fevereiro foi realizada, no IFBA Campus Camaçari com a orientação doMestre em Física Dielson Horenfeld, uma atividade virtual simulando o EfeitoFotoelétrico.Efeito fotoelétricoQuando ondas eletromagnéticas atingem um corpo, às vezes observamos que elétronssão “arrancados” desse corpo. Em princípio isso pode acontecer com vários materiais,mas é um efeito mais facilmente observável em metais. A emissão de elétrons pelaabsorção de radiação é chamada de efeito fotoelétrico.O efeito fotoelétrico pode ser observado segundo a seguinte simulação: Simulação do Efeito FotoelétricoNa figura acima vemos que existe uma fonte de potencial variável que tornará possívela medição da energia cinética máxima dos elétrons emitidos. Aplicando uma diferençade potencial V entre as placas A e C freia o movimento dos fotoelétrons emitidos. Parauma voltagem V0 determinada, o amperímetro não marca a passagem de corrente, oque significa que nenhum dos elétrons mais rápidos chegam a placa C. Nessemomento, a energia potencial dos elétrons se torna igual a energia cinética.
  2. 2. Para fazer o nosso experimento, escolhemos o material da placa metálica queexperimenta o efeito fotoelétrico, no controle de seleção titulado Cátodo de cálcio.Introduzimos o comprimento de onda da radiação que ilumina a placa, em angstrom(quatro cifras) tomando-a das tabelas anteriores. Selecionamos a intensidade daradiação um número maior que zero, no controle de seleção titulado Intensidade daluz. Isso para comprovar que quanto maior seja a intensidade maior é o desvio doamperímetro quando passa corrente pela fotocélula. Clicamos no botão tituladoFóton. Quando não houve emissão, introduzimos um valor menor do comprimento deonda (maior freqüência). Quando houve emissão, observamos o movimento doelétron. O campo elétrico freia o elétron e eventualmente, o faz regressar a placametálica se sua energia cinética não é suficiente. Modificamos o potencial variável dabateria, colocamos outro valor no controle de edição titulado Diferença de potencial,até conseguirmos que o elétron chegue justo a placa oposta, o amperímetro deixa demarcar a passagem de corrente, ou começa a marcar a passagem de corrente.Guardamos os dados. Repetimos a experiência introduzindo um novo valor para ocomprimento de onda da radiação que ilumina a placa metálica. Quando coletamosum número suficiente de dados, nesse caso quatro, clicamos no botão titulado Enviarpara representar graficamente os dados da simulação. Simulação do Efeito FotoelétricoDados obtidos:METAL: CálcioComprimento de onda Potencial V0 (volt)(angstrom)
  3. 3. 3261 0,6103404 0,4503466 0,3853611 0,241Energia de arranque f= -3.197 (valor de b)Constante de Planck h= 6,608X10-34Ao fazermos todos esses procedimentos descritos no parágrafo anterior, mandamos osdados para ser calculados e fornecer o gráfico. Tal como: Gráfico com os resultados obtidosPara obtermos a energia de arranque φ dos elétrons do metal basta observar nográfico o valor do parâmetro b na parte de cima da simulação, que é de -3,197. Ainclinação da reta se deu pelo valor do parâmetro a, 0,413, e mede o cociente entre asconstantes fundamentais h/e. Lembremos que a frequência estar na ordem de 1014hz.Para termos o valor da constante de Planck basta calcularmos conforme a equação docoeficiente a= h/e.0,413x10-14 = h/1.6x10-19h = 6,608x10-34 J.s
  4. 4. À primeira vista o efeito fotoelétrico tem uma explicação simples. A ondaeletromagnética transfere energia ao eletron. Uma parte dessa energia é usada pararealizar o trabalho de extração do elétron; o restante transforma-se em energiacinética (Ec) do elétron, que é o que descobrimos no experimento.A explicação dada a esse fenômeno por Einstein é que a radiação é formada porquanta (fótons). Cada eletron absorve apenas um fóton. Se a energia desse fóton formenos do que a necessária para extrair o elétron, este não será emitido, por maistempo que a radiação fique incidindo sobre o corpo.

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