Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Julio 2024

PREGUNTA 4. Práctica de Física del siglo XX.

En un experimento sobre el efecto fotoeléctrico en un metal se observó la correlación entre el potencial de frenado, V_frenado, y la frecuencia, , de la radiación empleada que muestra la tabla.

a)  Represente gráficamente la frecuencia  en unidades de 10¹⁴ Hz (eje Y) frente a V_frenado en V (eje X) y razone si debe esperarse una ordenada en el origen positiva o negativa.

b)  Deduzca el valor de la constante de Planck a partir de la gráfica.

DATO:

a)   Hacemos la representación gráfica tal cual nos dicen:

Si expresamos la ecuación de Einstein sobre el efecto fotoeléctrico en función del potencial de frenado nos queda así:

Si dividimos toda la ecuación de la constante de Planck vemos que q_e/h es la pendiente de la recta y f₀ (la frecuencia umbral) es la ordenada en el origen:

Por lo tanto, la ordenada en el origen es la frecuencia umbral, es decir, la frecuencia mínima que debe tener la radiación con la que iluminamos el metal para que se produzca efecto fotoeléctrico. En consecuencia, la ordenada en el origen tiene que ser positiva.

b)  Calculamos la pendiente de la recta a partir de dos valores de la tabla:

Como vemos el valor obtenido es el mismo que si hacemos la recta de regresión con todos los valores. Ahora como sabemos, de la ecuación del efecto fotoeléctrico, que la pendiente es igual a la carga del electrón entre la constante de Planck, podemos calcular esta última: