1r ciclo Efecto fotoeléctrico

[gdonoso94]

Hola, tengo el siguiente ejercicio que no sé resolver:

Un haz monocromático uniforme de 400nm de longitud de onda incide sobre un material cuya función de trabajo es de 2 eV. Si el haz tiene una intensidad de 3 nW/m², calcular:
a) El número de electrones emitido por metro cuadrado y por segundo.
b) La energía absorbida por metro cuadrado y segundo.
c) Energía cinética de los fotoelectrones.

El problema me surge porque no sé cómo relacionar la intensidad del haz con el efecto fotoeléctrico en sí mismo. ¿Cómo está relacionado?

Un saludo.

[Breogan]

Re: Efecto fotoeléctrico

Hola:

El foton tiene una energía individual que es proporcional a su frecuencia, sabiendo esta y la energía por segundo y por metro cuadrado de superficie (la intensidad que te dan como dato) podes averiguar el numero de fotones que impactan en una superficie de 1 m^2 por segundo. Considerando que cada foton desprende un electron del material, ya tenes el numero de fotoelectrones producido.
La diferencia entre la energía del foton y la función trabajo del material te da la energía cinética de los electrones arrancados.

Suerte

[gdonoso94]

Re: Efecto fotoeléctrico

Luego tengo que, siendo n el número de electrones emitidos:

$\dst n=I\cdot \frac{c}{\lambda}$

¿No?

Saludos y gracias.

[Breogan]

Re: Efecto fotoeléctrico

Hola:

Creo que no.

La energía transportada por un haz de fotones que impactan en una superficie S en un tiempo t en funcion de la intensidad del haz es:

$\dst E= I\ t\ S$

la energía de un foton es:

$\dst E_f=h\ \nu=h\ \frac c {\lambda}$

y la energía transportada por un haz de n fotones es:

$\dst E=n\ E_f=n\ h\ \frac c {\lambda}$


Igualando:

$\dst I\ t\ S=n\ h\ \frac c {\lambda}$

por lo cual:

$\dst \boxed{n=\frac {I\ t\ S\ \lambda }{h\ c}}$

Si no me equivoque es el resultado.

El resultado numérico lo obtenes para t=1s y S=1 m^2.

Suerte