Admi-Tec
Difícil
Física moderna - efecto fotoeléctrico
UNMSM · 2026

Ejercicio de Física — UNMSM

En el laboratorio de óptica, se realiza el experimento del efecto fotoeléctrico, en el cual se hace incidir, sobre una superficie metálica, fotones con longitud de onda λ1=3×10−8\lambda_1 = 3\times10^{-8} m. En este experimento se determinó que el potencial de frenado de los fotoelectrones emitidos es 36 V. En las mismas condiciones, ¿qué longitud de onda de luz λ2\lambda_2 debe irradiarse en la misma placa metálica para que la energía cinética máxima de los fotoelectrones sea 46 eV?

Datos: h=4×10−15h = 4\times10^{-15} eV·s; c=3×108c = 3\times10^{8} m/s

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Idea clave: la ecuación del efecto fotoeléctrico (E=ϕ+Ec,maˊxE = \phi + E_{c,\text{máx}}) permite primero hallar la función trabajo φ del metal con los datos de λ1\lambda_1, y luego usar esa misma φ para hallar λ2\lambda_2.

  1. Con λ1=3×10−8\lambda_1 = 3\times10^{-8} m, la energía del fotón es E=hcλ1=4×10−15×3×1083×10−8E = \dfrac{hc}{\lambda_1} = \dfrac{4\times10^{-15}\times 3\times10^8}{3\times10^{-8}} eV. Como el potencial de frenado es 36 V, la energía cinética máxima es 36 eV, de donde se despeja la función trabajo: ϕ=E−36=4\phi = E - 36 = 4 eV.
  2. Para λ2\lambda_2, se plantea la misma ecuación con la energía cinética máxima de 46 eV: 4×10−15×3×108λ2=4+46\dfrac{4\times10^{-15}\times 3\times10^8}{\lambda_2} = 4 + 46.
  3. Despejando: λ2=4×10−15×3×10850=24×10−9\lambda_2 = \dfrac{4\times10^{-15}\times 3\times10^8}{50} = 24\times10^{-9} m = 24 nm.

Respuesta: 24 nm