Física atómica (Raios catódicos , efeito foto eléctrico,Raio X e Equação de Max Planck)

Física atómica

Física atómica é a parte da Física que estuda as interacções na electroesfera do átomo

Raios catódicos

Raios catódicos são feixes de electrões emitidos do ânodo ate ao cátodo em linha recta.

Propriedades dos raios catódicos

Os raios cátodos se propagam com uma velocidade próximo a velocidade da luz, atravessam material de pequena espessura, produzem luminescência nos corpos com que se chocam, detectam-se quando submetidos a campo magnéticos ou eléctricos.

Aplicação dos raios catódicos

Os raios cátodos são usados nos aparelhos como televisor, microscópio, etc.

Efeito termoeléctrico

Efeito termoeléctrico é a saída de electrões livres suma superfície metálica devido a uma radiação termica.

Durante a emissão termoeléctrica realiza-se um trabalho igual a energia potencial

W=eV

Efeito fotoeléctrico

Efeito termoeléctrico é a saída de electrões livres suma superfície metálica devido a uma radiação luminosa

Lei do efeito foto eléctrico

1ª lei do efeito termoeléctrico

A intensidade da corrente da corrente fotoeléctrica de saturação é proporcional a ao fluxo luminoso incidente no cátodo.

2ª lei do efeito termoeléctrico

A velocidade máxima de radiação é directamente proporcional a frequência de radiação

3ª lei do efeito termoeléctrico

Existe uma frequência mínima a partir do qual se da inicio ao efeito fotoeléctrico.

Raio X

Raio x são ondas electromagnéticas com comprimento de onda de 0,01 a 800 Å

Na produção de raio X a energia de raios cátodos é transformada em energia de raio X, é um processo inverso do fotoeléctrico.

A energia potencial é transformada em energia cinética.

Ec=eV=hf

Propriedades do Raio X

Os raios X se propagam em linha recta, permitem gravação de imagem em chapas fotográfica, não se defecção quando sujeito a um campo eléctrico ou magnético, tem um índice de refracção quase nulo (Isso significa que praticamente não se reflectem ao passar de um meio para o outro), tem alto poder de penetração.

Lei de Moseley

A frequência dos raios x é directamente proporcional ao quadrado do número atómico dos átomos alvo metálico.

Exercício de aplicação

1.Para uma tensão máxima de 80kV num aparelho de radiografia, o comprimento de onda mínimo de um raio X é de 0,6 angstron. Qual sera, em antgstrons, o comprimento de onda mínimo dos raio X se a tensão aplicada for igual a 180kV

Resolução

Dados

U1=80kJ

ʎ1=0,6Å

U2=180kJ

ʎ2=?

Resolução

A energia para os raios X é dado por;

E=eV

hf=eV

2.Deseja-se produzir raios-X apartir da Incidencia de eletroes sobre um determinado alvo. Os eletroes são acelerados por uma difenca de potecial de 2050
volts. Detrermine em angstron, o comprimento de onda?

Resolução

Dados

U=2050 V

Equação de Max Planck

A energia (E) depende proporcionalmente da frequência assim podemos escrever;

E=hf

E→ energia

f→ frequência

h→ constante de Planck.

Exercícios de aplicação

1.Em condições normais, o olho humano pode detectar 3 fotoes de comprimento de onda igual a 6625 Angtrons. Qual é, em Joules a energia corespondete a esse numero de fotoes?

Resolução

Dados