fisica moderna

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ENUNCIADOS 1 − Un metal tiene una frecuencia umbral de 4,5 x 10 14 Hz para el efecto fotoeléctrico. a) Si el metal se ilumina con una radiación de 4 x 10 −7 m de longitud de onda, ¿cuál será la energía cinética y la velocidad de los electrones emitidos?. b) Si el metal se ilumina con otra radiación distinta de forma que los electrones emitidos tengan una energía cinética el doble que en el caso anterior, ¿cuál será la frecuencia de esta radiación?. Datos: Valor absoluto de la carga del electrón: e = 1,6 x 10 −19 C Masa del electrón en reposo: m e = 9,1 x 10 −31 kg Constante de Planck h = 6,63 x 10 −34 J∙s Velocidad de la luz en el vacío: c = 3 x 10 8 m∙s −1 . Septiembre 2003 2 − Una radiación monocromática que tiene una longitud de onda en el vacío de 600 nm y una potencia de 0,54 W penetra en una célula fotoeléctrica de cátodo de cesio, cuyo trabajo de extracción es de 2,0 eV. Determine: a) el número de fotones por segundo que viajan con la radiación; b) la longitud de onda umbral del efecto fotoeléctrico para el cesio; c) la energía cinética de los electrones emitidos; d) la velocidad con que llegan los electrones al ánodo si se aplica una diferencia de potencial de 100 V. Datos: Velocidad de la luz en el vacío: c = 3 x 10 8 m∙s −1

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ENUNCIADOS

1 Un metal tiene una frecuencia umbral de 4,5 x 1014 Hz para el efecto fotoelctrico.a)Si el metal se ilumina con una radiacin de 4 x 107 m de longitud de onda, cul ser la energa cintica y la velocidad de los electrones emitidos?.b)Si el metal se ilumina con otra radiacin distinta de forma que los electrones emitidos tengan una energa cintica el doble que en el caso anterior, cul ser la frecuencia de esta radiacin?.Datos:Valor absoluto de la carga del electrn:e= 1,6 x 1019 C

Masa del electrn en reposo:

me= 9,1 x 1031 kg

Constante de Planck

h= 6,63 x 1034 Js

Velocidad de la luz en el vaco:

c= 3 x 108 ms1 .

Septiembre 20032 Una radiacin monocromtica que tiene una longitud de onda en el vaco de 600 nm y una potencia de 0,54 W penetra en una clula fotoelctrica de ctodo de cesio, cuyo trabajo de extraccin es de 2,0 eV. Determine:

a)el nmero de fotones por segundo que viajan con la radiacin;

b)la longitud de onda umbral del efecto fotoelctrico para el cesio;

c)la energa cintica de los electrones emitidos;

d)la velocidad con que llegan los electrones al nodo si se aplica una diferencia de potencial de 100 V.

Datos:Velocidad de la luz en el vaco:

c= 3 x 108 ms1Valor absoluto de la carga del electrn:e= 1,6 x 1019 C

Masa del electrn:

me= 9,1 x 1031 kg

Constante de Planck

h= 6,63 x 1034 Js .

Junio 20003 El ctodo de una clula fotoelctrica es iluminado con una radiacin electromagntica de longitud de onda . La energa de extraccin para un electrn del ctodo es 2,2 eV, siendo preciso establecer entre el ctodo y el nodo una tensin de 0,4 V para anular la corriente fotoelctrica. Calcular:

a)la velocidad mxima de los electrones emitidos;

b)los valores de la longitud de onda de la radiacin empleada y la longitud de onda umbral 0.Datos:Masa del electrn:

me= 9,1 x 1031 kg

Valor absoluto de la carga del electrn:e= 1,6 x 1019 C

Velocidad de la luz en el vaco:

c= 3 x 108 ms1

Constante de Planck

h= 6,63 x 1034 Js .

Modelo 1999Pgina 3Ejercicios de acceso a la Universidad Problemas de Fsica Cuntica4 Al iluminar un metal con luz de frecuencia 2,5 x 1015 Hz se observa que emite electrones que pueden detenerse al aplicar un potencial de frenado de 7,2 V. Si la luz que se emplea con el mismo fin es de longitud de onda en el vaco 1,78 x 107 m, dicho potencial pasa a ser de 3,8 V. Determine:

a)el valor de la constante de Planck;

b)la funcin de trabajo (o trabajo de extraccin) del metal.

Datos:Velocidad de la luz en el vaco:

c= 3 x 108 ms1Valor absoluto de la carga del electrn:e= 1,6 x 1019 C .

Modelo 20015 Los fotoelectrones expulsados de la superficie de un metal por una luz de 400 nm de longitud de onda en el vaco son frenados por una diferencia de potencial de 0,8 V.

a)Determine la funcin de trabajo del metal.

b)Qu diferencia de potencial se requiere para frenar los electrones expulsados de dicho metal por una luz de 300 nm de longitud de onda en el vaco?.

Datos:Valor absoluto de la carga del electrn:e= 1,6 x 1019 C

Constante de Planck

h= 6,63 x 1034 Js

Velocidad de la luz en el vaco:

c= 3 x 108 ms1 .Septiembre 20026 Si se ilumina con luz de = 300 nm la superficie de un material fotoelctrico, el potencial de frenado vale 1,2 V. El potencial de frenado se reduce a 0,6 V por oxidacin del material. Determine:

a)la variacin de la energa cintica mxima de los electrones emitidos;

b)la variacin de la funcin de trabajo del material y de la frecuencia umbral.

Datos:Valor absoluto de la carga del electrn:e= 1,6 x 1019 C

Velocidad de la luz en el vaco:

c= 3 x 108 ms1Constante de Planck

h= 6,63 x 1034 Js . Septiembre 19997 Un protn se encuentra situado en el origen de coordenadas en el plano XY. Un electrn, inicialmente en reposo, est situado en el punto (2,0). Por efecto del campo elctrico creado por el protn (supuesto inmvil) el electrn se acelera. Estando las coordenadas expresadas en m, calcule:

a)el campo elctrico y el potencial creados por el protn en el punto (2,0);

b)la energa cintica del electrn cuando se encuentra en el punto (1,0);

c)la velocidad y el momento lineal del electrn en la posicin (1,0), y

d)la longitud de onda de De Broglie asociada al electrn en el punto (1,0).

Datos:Constante de la Ley de Coulomb:

K0= 9 x 109 Nm2C2

Valor absoluto de la carga del electrn:e= 1,6 x 1019 C

Masa del electrn:

me= 9,1 x 1031 kg

Constante de Planck

h= 6,63 x 1034 Js.Junio 2003Pgina 4PROBLEMAS RESUELTOS

Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de septiembre de 2003 Repertorio A Problema 2Pgina 6Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de septiembre de 2003 Repertorio A Problema 2Pgina 7Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2000 Repertorio A Problema 2Pgina 8Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2000 Repertorio A Problema 2Pgina 9Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2000 Repertorio A Problema 2Pgina 10Ejercicios de acceso a la Universidad Modelo de examen para 1999 Repertorio B Problema 2Pgina 11Ejercicios de acceso a la Universidad Modelo de examen para 2001 Repertorio A Problema 2Pgina 12Ejercicios de acceso a la Universidad Modelo de examen para 2001 Repertorio A Problema 2Pgina 13Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de septiembre de 2002 Repertorio A Problema 2Pgina 14Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de septiembre de 2002 Repertorio A Problema 2Pgina 15Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de septiembre de 1999 Repertorio A Problema 2Pgina 16Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2003 Repertorio B Problema 2

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Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2003 Repertorio B Problema 2

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Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2003 Repertorio B Problema 2

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