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00:00:06,639 --> 00:00:11,880
En este vídeo vamos a resolver el ejercicio de la EBAU de Madrid del año 2009

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00:00:11,880 --> 00:00:16,480
en la convocatoria de junio, la pregunta del modelo A número 5.

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00:00:17,960 --> 00:00:22,800
El ejercicio dice, en el apartado A, la longitud de onda umbral de un metal

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00:00:22,800 --> 00:00:26,239
para el efecto fotoeléctrico es de 579 nanómetros.

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00:00:27,280 --> 00:00:31,000
Calcule el trabajo de extracción del metal y la energía cinética máxima

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00:00:31,000 --> 00:00:34,140
de los electrones emitidos expresada en electronvoltios

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00:00:34,140 --> 00:00:39,759
si el metal se ilumina con una radiación de 304 nanómetros de longitud de onda.

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00:00:41,119 --> 00:00:47,000
Y el apartado B, si se hace incidir sobre otro metal la misma radiación del apartado anterior,

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00:00:47,479 --> 00:00:51,299
observamos que el potencial de frenado es de 4,08 voltios.

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00:00:51,939 --> 00:00:55,119
Calcule el trabajo de extracción de este nuevo metal

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00:00:55,119 --> 00:01:03,600
sabiendo la constante de Planck, la carga del electrón y la velocidad de la luz.

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00:01:07,439 --> 00:01:11,579
Bien, hemos recogido los datos de este problema en esta tabla.

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00:01:12,719 --> 00:01:15,019
Vamos pues a resolverlo.

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00:01:15,840 --> 00:01:22,079
En el apartado A nos indican que sobre el metal número 1 que tiene esta longitud de onda umbral

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00:01:22,079 --> 00:01:29,099
vamos a incidir la longitud de onda de 304 nanómetros.

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00:01:29,840 --> 00:01:33,299
Vamos a calcularnos por un lado el trabajo de extracción.

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00:01:33,299 --> 00:01:50,379
Sabemos que el trabajo de extracción es simplemente h por la frecuencia umbral, o lo que es lo mismo si aplicamos la relación que la velocidad de la luz es lambda por la frecuencia, h por la velocidad de la luz dividido entre la longitud de onda umbral.

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00:01:50,379 --> 00:02:11,340
Si sustituimos aquí los datos, h6,63 por 10 a la menos 34, la velocidad de la luz, 3 por 10 elevado a 8, dividido entre la longitud de onda umbral, que nos dicen que es 579, y nanómetros, recordamos que es por 10 elevado a menos 9.

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00:02:11,340 --> 00:02:22,699
este trabajo de extracción haciendo los cálculos nos sale 3,435 por 10 elevado a menos 19 julios

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00:02:22,699 --> 00:02:29,120
si lo queremos en electronvoltios que nos va a venir bien porque luego nos piden la energía cinética en electronvoltios

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00:02:29,120 --> 00:02:41,240
simplemente aplicaremos el factor de conversión en el que un electronvoltio son 1,6 por 10 a la menos 19 julios

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00:02:41,240 --> 00:02:45,120
Fijémonos que es el valor de la carga del electrón

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00:02:45,120 --> 00:02:50,520
Simplemente ignoramos las unidades de coulombios y lo usamos como factor de conversión

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00:02:50,520 --> 00:02:59,990
Este resultado será 2,15 electronvoltios

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00:02:59,990 --> 00:03:04,349
Este es el trabajo de extracción del metal 1

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00:03:05,370 --> 00:03:08,710
Para saber la energía cinética máxima de los electrones

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00:03:08,710 --> 00:03:11,729
deberemos aplicar la fórmula del efecto fotoeléctrico.

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00:03:12,150 --> 00:03:20,150
La energía del fotón incidente es el trabajo de extracción más la energía cinética máxima.

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00:03:20,849 --> 00:03:25,129
Pero no sabemos la energía de los fotones incidentes, solamente su longitud de onda.

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00:03:25,129 --> 00:03:32,169
Por lo tanto, podremos calcularla de la misma manera que hemos calculado el trabajo.

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00:03:33,150 --> 00:03:38,189
hc dividido entre la longitud de onda ahora de la luz incidente.

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00:03:38,710 --> 00:03:53,539
Si sustituimos esto nos va a dar ya convertido a electronvoltios 4,09 electronvoltios.

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00:03:53,539 --> 00:04:05,229
Así pues con esta ecuación de aquí podemos calcular la energía cinética máxima restando la energía menos el trabajo.

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00:04:05,229 --> 00:04:21,810
4,09 menos 2,15 que sale 1,94 electronvoltios y esta es la energía cinética máxima de los

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00:04:21,810 --> 00:04:29,600
electrones que salen del metal número 1 cuando se incide con esta radiación. Vamos al apartado B,

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00:04:29,600 --> 00:04:39,720
En el apartado B nos indican que el metal número 2 tiene un potencial de frenado de 4,08 voltios cuando se le incide con esta radiación de aquí.

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00:04:40,500 --> 00:04:54,980
Eso significa, si el potencial de frenado es de 4,08 voltios, significa que la energía genética máxima de los electrones es, recordamos, es el mismo número,

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00:04:54,980 --> 00:05:01,660
poniendo simplemente una E delante de los voltios 4,08 electronvoltios

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00:05:01,660 --> 00:05:05,160
si lo quisiéramos en julios aplicaríamos este factor de conversión al revés

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00:05:05,160 --> 00:05:10,740
pero no lo queremos en julios porque ya tenemos la energía incidente en electronvoltios

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00:05:10,740 --> 00:05:15,120
que está aquí y la energía cinética máxima en electronvoltios

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00:05:15,120 --> 00:05:19,319
por lo que aplicando la misma relación de antes la energía del fotón incidente

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00:05:19,319 --> 00:05:48,819
Es el trabajo de extracción más la energía cinética máxima, ahora este trabajo de extracción es diferente porque es el del metal 2, entonces si despejamos el trabajo de extracción del metal 2 será la energía incidente menos la energía cinética máxima que es 4,09 menos esta que es 4,08

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00:05:48,819 --> 00:06:01,579
y el resultado será por lo tanto 0,01 electronvoltios y ya habríamos terminado el ejercicio.