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Ejercicio 3 - Contenido educativo
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ejercicio 3 de hoja
Bien chicos, vamos a por el 3 de física moderna. Me dicen la longitud de onda umbral, ¿vale?
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Acordaros, cuando decíamos umbral en química, teníamos energía, era energía umbral más
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energía cinética, h por frecuencia es igual a h por frecuencia umbral más energía cinética
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y también podemos poner h por c partido longitud de onda es igual a h por c partido longitud
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de onda umbral más energía cinética, ¿vale? Pues esto, esto y esto que es lo mismo es
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el trabajo de extracción, ¿de acuerdo? Me dicen la longitud de onda umbral de un metal
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para el efecto fotoeléctrico es 579 nanómetros, es decir, 579 por 10 elevado a menos 9 metros.
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Calculo el trabajo de extracción, ¿vale? Del metal y la energía cinética máxima
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de los electrones emitidos expresada en electronvoltios si el metal se ilumina con una radiación de
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304 de longitud de onda, ¿vale? Bien, podemos calcularlo primero el trabajo de extracción.
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A ver. Venga, el trabajo de extracción es h por la frecuencia umbral es h por c partido
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longitud de onda umbral. Entonces el trabajo de extracción es la constante de Planck 6,63
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por 10 elevado a menos 34 por la velocidad de la luz 8 por 8, onda 8. 3 por 10 elevado
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a 8 partido de la longitud que es la que me dan 579, cuidado con las unidades, por 10
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elevado a menos 9. Y esto me da, esto me da 3,432, 4,3, 3,43. Ya está.
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3,435 por 10 elevado a menos 19 julios. El trabajo de extracción de la energía cinética
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máxima de los electrones emitidos expresada en electronvoltios, pues lo cambiamos. 3,435
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por 10 elevado a menos 19 julios, ¿vale? Y yo sé que un electronvoltio tiene la carga
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en valor absoluto del electrón. Y esto me da 2,15 electrovoltios. ¿Vale?
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Y la energía cinética máxima. La primera parte la hemos calculado. Nosotros sabemos
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que la energía es el trabajo de extracción más la energía cinética. Me piden esta energía
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cinética. Energía cinética es la energía menos el trabajo de extracción. Tenemos el trabajo de
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extracción, nos hace falta esta energía. Y para eso me dicen que se irradia o se radia con una
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longitud de onda de 304 nanómetros. Es decir, 304 por 10 elevado a menos 9 metros. La energía
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será igual a constante de Planck por frecuencia, constante de Planck por c partido longitud de
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onda. ¿Vale? 6,63 por 10 elevado a menos 34 por la velocidad de la luz partido de esta longitud de
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onda. 304 por 10 elevado a menos 9. Y eso me da 6,54 por 10 elevado a menos 19 julios. ¿Vale?
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Entonces ya tenemos esta energía y tenemos el trabajo de extracción de antes. ¿Qué hago?
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Pues decir que energía cinética es la energía que acabamos de calcular menos el trabajo de
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extracción. Y esto me da en julios 3,11 por 10 elevado a menos 19. Lo paso a electronvoltios,
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julios. Un julio... perdón, al revés. Un electronvoltio es la carga del electrón en
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valor absoluto. Y esto me da una energía cinética en electronvoltios de 1,94 electronvoltios.
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¿Vale? La energía... calculo el trabajo, ya lo hemos calculado. La energía cinética máxima,
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que es esta. Bien. El apartado B ahora me dice si se hace incidir sobre otro metal la misma
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radiación del apartado anterior. ¿Vale? Es decir, la radiación. En el apartado B tenemos la misma
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radiación. Es decir, el E es igual a h por c partido por lambda. ¿Vale? Que lo hemos calculado.
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La misma radiación que era la de 304 nanómetros. Observamos que el potencial de frenado...
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Ahora os explico lo que es.
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Es 4,08 voltios. Y ahora me piden de nuevo el trabajo de extracción del nuevo metal. ¿Vale?
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¿Qué es el potencial de frenado? Mirad. Quedaros con esto. El potencial
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de frenado expresado en voltios coincide
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con la energía cinética expresada en electrovoltios. ¿Vale? El potencial de frenado en voltios...
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¿Por qué no pinto esto? El potencial de frenado, es decir,
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4,08 voltios, este es el potencial de frenado,
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coincide con la energía cinética en electrovoltios. ¿Vale?
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Bien. Dicho esto, seguimos.
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Me piden el trabajo de extracción. A ver, me piden si el trabajo de extracción. Sabemos que es igual al trabajo de extracción más la energía cinética, el trabajo de extracción será la energía menos la energía cinética. ¿Vale?
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Esta E la hemos calculado en el primer apartado. Era h por c partido de la lambda,
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ese era 6,63 por 10 elevado a menos 34 por 3 por 10 elevado a 8 partido de la lambda,
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que me decían que era 304 nanómetros. Y esto daba, lo buscamos.
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La de 304 de antes. Esto, 6,54 por 10 a la menos 19. 6,54 por 10 a la menos 19 junios. ¿Vale? Y como hemos visto antes,
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6,54 por 10 elevado a menos 19 menos energía cinética, que os he dicho antes, que el potencial de frenado expresado en
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voltios coincide con la energía cinética expresada en electrovoltios. ¿Vale? Entonces la energía
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cinética era 4,08 electrovoltios. ¿Qué hago yo antes? Lo voy a pasar a julios. Yo sé que un
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electrovoltio es la carga del electrón, 1,6 por 10 elevado a menos 19 julios. Esta energía cinética en
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julios. No la tengo calculada. O sí la tengo calculada. 6,53, sí. 6,53 por 10 elevado a menos 19. ¿Vale?
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Menos 6,53 por 10 elevado a menos 19. Y este trabajo de extracción aproximadamente da 1,5 por 10 elevado a menos 21
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junios. ¿Vale? Y ya estaría el tercero. Quedaros con esto, lo del potencial de frenado. Cuando me dan
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el potencial de frenado expresado en voltios, siempre va a ser la energía cinética expresada
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en electrovoltios. ¿Vale?
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- Autor/es:
- Belinda de Prada
- Subido por:
- M.belinda De P.
- Licencia:
- Todos los derechos reservados
- Visualizaciones:
- 37
- Fecha:
- 25 de abril de 2023 - 19:20
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ANTONIO LOPEZ GARCIA
- Duración:
- 11′ 08″
- Relación de aspecto:
- 0.75:1
- Resolución:
- 1440x1920 píxeles
- Tamaño:
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