1. No dia 17 de fevereiro foi realizada, no IFBA Campus Camaçari com a orientação do
Mestre em Física Dielson Horenfeld, uma atividade virtual simulando o Efeito
Fotoelétrico.
Efeito fotoelétrico
Quando ondas eletromagnéticas atingem um corpo, às vezes observamos que elétrons
são “arrancados” desse corpo. Em princípio isso pode acontecer com vários materiais,
mas é um efeito mais facilmente observável em metais. A emissão de elétrons pela
absorção de radiação é chamada de efeito fotoelétrico.
O efeito fotoelétrico pode ser observado segundo a seguinte simulação:
Simulação do Efeito Fotoelétrico
Na figura acima vemos que existe uma fonte de potencial variável que tornará possível
a medição da energia cinética máxima dos elétrons emitidos. Aplicando uma diferença
de potencial V entre as placas A e C freia o movimento dos fotoelétrons emitidos. Para
uma voltagem V0 determinada, o amperímetro não marca a passagem de corrente, o
que significa que nenhum dos elétrons mais rápidos chegam a placa C. Nesse
momento, a energia potencial dos elétrons se torna igual a energia cinética.

2. Para fazer o nosso experimento, escolhemos o material da placa metálica que
experimenta 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 da
radiação um número maior que zero, no controle de seleção titulado Intensidade da
luz. Isso para comprovar que quanto maior seja a intensidade maior é o desvio do
amperímetro quando passa corrente pela fotocélula. Clicamos no botão titulado
Fóton. Quando não houve emissão, introduzimos um valor menor do comprimento de
onda (maior freqüência). Quando houve emissão, observamos o movimento do
elétron. O campo elétrico freia o elétron e eventualmente, o faz regressar a placa
metálica se sua energia cinética não é suficiente. Modificamos o potencial variável da
bateria, colocamos outro valor no controle de edição titulado Diferença de potencial,
até conseguirmos que o elétron chegue justo a placa oposta, o amperímetro deixa de
marcar a passagem de corrente, ou começa a marcar a passagem de corrente.
Guardamos os dados. Repetimos a experiência introduzindo um novo valor para o
comprimento de onda da radiação que ilumina a placa metálica. Quando coletamos
um número suficiente de dados, nesse caso quatro, clicamos no botão titulado Enviar
para representar graficamente os dados da simulação.
Simulação do Efeito Fotoelétrico
Dados obtidos:
METAL: Cálcio
Comprimento de onda Potencial V0 (volt)
(angstrom)

3. 3261 0,610
3404 0,450
3466 0,385
3611 0,241
Energia de arranque f= -3.197 (valor de b)
Constante de Planck h= 6,608X10-34
Ao fazermos todos esses procedimentos descritos no parágrafo anterior, mandamos os
dados para ser calculados e fornecer o gráfico. Tal como:
Gráfico com os resultados obtidos
Para obtermos a energia de arranque φ dos elétrons do metal basta observar no
gráfico o valor do parâmetro b na parte de cima da simulação, que é de -3,197. A
inclinação da reta se deu pelo valor do parâmetro a, 0,413, e mede o cociente entre as
constantes 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 do
coeficiente a= h/e.
0,413x10-14 = h/1.6x10-19
h = 6,608x10-34 J.s

4. À primeira vista o efeito fotoelétrico tem uma explicação simples. A onda
eletromagnética transfere energia ao eletron. Uma parte dessa energia é usada para
realizar o trabalho de extração do elétron; o restante transforma-se em energia
cinética (Ec) do elétron, que é o que descobrimos no experimento.
A explicação dada a esse fenômeno por Einstein é que a radiação é formada por
quanta (fótons). Cada eletron absorve apenas um fóton. Se a energia desse fóton for
menos do que a necessária para extrair o elétron, este não será emitido, por mais
tempo que a radiação fique incidindo sobre o corpo.