efecto fotoelectrico
Páginas: 3 (655 palabras)
Publicado: 3 de noviembre de 2014
Iyañez Bolaños José Mario Grupo: 4
EJERCICIOS DE FÍSICA DE SEMICONDUCTORES EFECTO FOTOELÉCTRICO
1. Mediciones del efecto fotoeléctrico realizadas con la superficie de un metal particularindican que para luz de 313 nm de longitud de onda el voltaje de extinción es de 0.95 V. Determine la función de trabajo del metal.
Ecmax=qVoEcmax=1.6021X10-19[C]0.45[V]=1.521995X10-19[J]Ecmax=hf-f0 yf=cλf0= cλ-Ecmaxhf0= 3X108[ms]313X10-9[m]-1.521995X10-19[J]6.626X10-34[J·s]=11.8816X1014HzW=hf0W=6.626X10-34[J·s]11.8816X1014[Hz]=7.8727X10-19[J]2. Si la función de trabajo del potasio es de 2.24 eV,calcule la rapidez máxima de los fotoelectrones que se desprenden de su superficie limpia, cuando ésta se ilumina con luz de 546 nm.
W=2.24 eV 1.6X10-19J1 eV=3.584X10-19 [J]f0= Whf0=3.584X10-19J6.626X10-34J·s=8.2923X1047HzEcmax=hf-f0Ecmax=6.626X10-34J·s3X108ms546X10-9m-8.2923X1047Hz=5.6659X10-21JEc=12mv2v= 2Ecmv= 2(5.6659X10-21J)9.11X10-31[kg]=111529.53 [ms]3. Cuando una superficie limpia decobre se irradia con radiación ultravioleta de 254 nm, el voltaje de extinción es de 0.181 V. Determine: (a) La frecuencia de umbral para el efecto fotoeléctrico en esta superficie, y la longitud deonda correspondiente. (b) La función de trabajo de la superficie.
Ecmax=qVoEcmax=1.6021X10-19[C]0.181[V]=2.8998X10-20[J]Ecmax=hf-f0 y f=cλf0= cλ-Ecmaxhf0=3X108[ms]254X10-9[m]-2.8998X10-20J6.626X10-34J·s=1.1373X1015Hzλ=cf= 3X108ms1.1373X1015Hz=2.6378x10-7mW=hf0W=6.626X10-34[J·s]1.1373X1015[Hz]=75357X10-19[J]4. ¿Qué función de trabajo mínima necesitaría tener un metal para poder emitirfotoelectrones al ser irradiado con luz visible, es decir con radiación de entre 400 y 700 nm de longitud de onda.
Para que el trabajo sea mínimo se debe irradiar con la longitud de onda menor, en estecaso sería la de 400 [nm]
Wmin=hf0min y f0min=cλminWmin=hcλminWmin=6.626X10-34[J·s]3X108[ms]400X10-9[m]=4.9695X10-19[J]5. Al iluminar la superficie de un metal con luz de 546 nm de...
EJERCICIOS DE FÍSICA DE SEMICONDUCTORES EFECTO FOTOELÉCTRICO
1. Mediciones del efecto fotoeléctrico realizadas con la superficie de un metal particularindican que para luz de 313 nm de longitud de onda el voltaje de extinción es de 0.95 V. Determine la función de trabajo del metal.
Ecmax=qVoEcmax=1.6021X10-19[C]0.45[V]=1.521995X10-19[J]Ecmax=hf-f0 yf=cλf0= cλ-Ecmaxhf0= 3X108[ms]313X10-9[m]-1.521995X10-19[J]6.626X10-34[J·s]=11.8816X1014HzW=hf0W=6.626X10-34[J·s]11.8816X1014[Hz]=7.8727X10-19[J]2. Si la función de trabajo del potasio es de 2.24 eV,calcule la rapidez máxima de los fotoelectrones que se desprenden de su superficie limpia, cuando ésta se ilumina con luz de 546 nm.
W=2.24 eV 1.6X10-19J1 eV=3.584X10-19 [J]f0= Whf0=3.584X10-19J6.626X10-34J·s=8.2923X1047HzEcmax=hf-f0Ecmax=6.626X10-34J·s3X108ms546X10-9m-8.2923X1047Hz=5.6659X10-21JEc=12mv2v= 2Ecmv= 2(5.6659X10-21J)9.11X10-31[kg]=111529.53 [ms]3. Cuando una superficie limpia decobre se irradia con radiación ultravioleta de 254 nm, el voltaje de extinción es de 0.181 V. Determine: (a) La frecuencia de umbral para el efecto fotoeléctrico en esta superficie, y la longitud deonda correspondiente. (b) La función de trabajo de la superficie.
Ecmax=qVoEcmax=1.6021X10-19[C]0.181[V]=2.8998X10-20[J]Ecmax=hf-f0 y f=cλf0= cλ-Ecmaxhf0=3X108[ms]254X10-9[m]-2.8998X10-20J6.626X10-34J·s=1.1373X1015Hzλ=cf= 3X108ms1.1373X1015Hz=2.6378x10-7mW=hf0W=6.626X10-34[J·s]1.1373X1015[Hz]=75357X10-19[J]4. ¿Qué función de trabajo mínima necesitaría tener un metal para poder emitirfotoelectrones al ser irradiado con luz visible, es decir con radiación de entre 400 y 700 nm de longitud de onda.
Para que el trabajo sea mínimo se debe irradiar con la longitud de onda menor, en estecaso sería la de 400 [nm]
Wmin=hf0min y f0min=cλminWmin=hcλminWmin=6.626X10-34[J·s]3X108[ms]400X10-9[m]=4.9695X10-19[J]5. Al iluminar la superficie de un metal con luz de 546 nm de...
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