Cuestiones teóricas de Física - jpcampillo.com

Responda razonadamente si el siguiente enunciado es o no correcto: “Si aumentamos
el número de fotones que inciden sobre un metal, aumenta la velocidad
de los electrones extraídos´´.
Respuesta: La afirmación no es correcta, puesto que la velocidad de los electrones
emitidos dependerá sólo de la frecuencia de la radiación incidente, no del
número de fotones incidentes.
En cada reacción de fusión nuclear en el Sol se emiten 26.7 MeV en forma de 6
fotones de radiación gamma. Calcule la frecuencia de dicha radiación.
Respuesta: La energía de cada fotón será 26,7/6 = 4,6 MeV. Para transformarla
a julios, multiplicamos por 1,6·10 −13 J/Mev, obteniendo E = 7,36·10 −13
J. Aplicando la igualdad E = hν, tendremos:
por lo que ν = 1,11·10 21 s −1
7,36·10 −13 = 6,63·10 −34 ν
El pasado abril se produjeron tormentas magnéticas a causa de la llegada a la
atmósfera de un viento solar de protones a 500 km/s. ¿Cuánto vale la energía,
en eV, de cada uno de estos protones? (Datos: masa del protón = 1.67·10-27
kg; 1 eV = 1.6·10-19 J)
Respuesta: La energía cinética de los protones será:
1
2 1,67·10−27 ·(5·10 5 ) 2 = 2,088·10 −16 J
Para transformar a eV, dividimos por 1,6·10 −19 , obteniendo E = 1304,69 eV
Si se desintegra totalmente 1 g de materia, ¿cuánta energía se produce?
Respuesta: UtilizandolaexpresiónE=mc 2 ,tendremosqueE=10 −3 (3·10 8 ) 2 =
9·10 13 J
En las auroras boreales, la atmósfera emite luz de 557,7 nm. ¿Cuánto vale la
energía de un fotón de dicha luz?
Respuesta: La energía viene dada por:
E = hν = h c
λ = 6,63·10−34 ·3·10 8
5,577·10 −7
= 3,57·10 −19 J
Entre los elementos radiactivos emitidos en la fuga de la central de Fukushima
estáelPlutonio-238,cuyoperiododesemidesintegración esde88años.¿Cuántos
años pasarán hasta que quede la octava parte de la cantidad emitida?
Respuesta: Aplicando la ecuación N = N0 e −λt y teniendo en cuenta que el
periodo de semidesintegración está relacionado con la constante de decaimiento
por la expresión:
λ = 0,693
τ
= 0,693
88 = 7,875·10−3 años −1
47