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Quelle est la fréquence critique d’une surface métallique qui a une fonction de travail de 4,41 fois 10 puissance moins 19 joules ? Prenez ℎ est égal à 6,625 fois 10 puissance moins 34 joule-secondes.
Pour commencer, rappelons que la fréquence critique, également appelée fréquence de seuil ou de coupure, est une propriété d’un métal. Elle donne la fréquence minimale, représentée par zéro, d’un photon incident qui peut vaincre la fonction de travail de ce métal et induire l’effet photoélectrique. On peut également rappeler la formule 𝑊 est égal à ℎ𝑓 moins 𝐸 max, où 𝑊 est la fonction de travail de la surface métallique, ℎ est la constante de Planck, 𝑓 est la fréquence du photon incident et 𝐸 max est l’énergie cinétique maximale d’un photoélectron.
Aussi, à la fréquence de seuil, 𝐸 max est égal à zéro, puisque l’énergie du photon incident est à peine suffisante pour vaincre la fonction de travail. Modifions la formule pour refléter cela. On peut calculer la fréquence de seuil en divisant simplement les deux côtés par ℎ de sorte que l’expression nous donne 𝑓 zéro égale 𝑊 sur ℎ.
Ici, on nous a dit qu’une surface métallique a une fonction de travail 𝑊 égale à 4,41 fois 10 puissance moins 19 joules. Et on connait également la valeur de la constante de Planck ℎ. Puisque ces deux valeurs sont exprimées dans leurs unités appropriées dérivées du système international, on sait que cette formule nous donnera une valeur de fréquence dans les unités correctes du hertz.
On est donc prêts à substituer ces termes dans la formule pour rouver la fréquence de seuil. En faisant cela et en utilisant une calculatrice, on obtient un résultat de 6,6566 et ainsi de suite fois 10 à la puissance 14 hertz. En choisissant d’arrondir à deux décimales près, on obtient notre réponse finale. On a obtenu que le seuil, ou la fréquence critique, de cette surface métallique est de 6,66 fois 10 puissance 14 hertz.
