Em um experimento, incide-se uma onda eletromagnética sobre um metal e observa-se que não há emissão de elétrons do material. Para que esse material emita elétrons é necessário apenas que
- A)seja aumentada a frequência da onda eletromagnética.
Correta, porque aumentar a frequência eleva a energia de cada fóton e pode superar a função trabalho do metal.
- B)seja aumentada a intensidade da onda eletromagnética.
Errada, porque aumentar a intensidade só aumenta a quantidade de fótons, não a energia necessária para arrancar elétrons.
- C)seja aumentado o comprimento de onda da onda eletromagnética.
Errada, porque aumentar o comprimento de onda diminui a frequência e reduz ainda mais a energia dos fótons.
- D)sejam aumentadas a frequência e a intensidade da onda eletromagnética.
Errada, pois aumentar a intensidade não resolve a falta de energia por fóton, e a frequência é o fator decisivo.
- E)sejam aumentadas a intensidade e o comprimento de onda da onda eletromagnética.
Errada, porque aumentar a intensidade ajuda pouco sem a frequência adequada, e aumentar o comprimento de onda piora a situação.
Gabarito: A
Esse tema é o efeito fotoelétrico: a luz chega ao metal como pacotes de energia chamados fótons. Cada fóton traz energia proporcional à frequência da onda, isto é, E = h.f. Se essa energia não for suficiente para vencer a função trabalho do metal, os elétrons ficam presos e não há emissão, por mais que você aumente a “quantidade de luz” jogada no material. A ideia central aqui é simples e clássica: para arrancar elétrons, o que importa primeiro é a frequência. A intensidade está ligada ao número de fótons que chegam, não à energia de cada fóton. Então, se o problema diz que não houve emissão, aumentar a intensidade sozinho não resolve, porque você só estaria mandando mais fótons fracos. Por isso o gabarito é a letra A: aumentar a frequência aumenta a energia de cada fóton. Quando a frequência ultrapassa a frequência de corte do metal, aí sim ocorre emissão eletrônica. Se a frequência já estiver acima do limite, aumentar a intensidade faz sair mais elétrons, mas não é isso que “liga” o efeito pela primeira vez. Esse resultado é exatamente o ponto explicado pela física moderna desde Einstein, base do efeito fotoelétrico. Em prova, a FGV costuma cobrar essa separação entre frequência e intensidade, então vale guardar a regra de ouro: frequência decide se emite; intensidade ajuda a aumentar o número de elétrons emitidos.