# Calculadora do efeito fotoelétrico Calcula o efeito fotoelétrico E_k(máx) = hν − φ: o fóton é dado por comprimento de onda ou frequência, e o cátodo pelo trabalho de saída de césio/sódio/potássio/cálcio/zinco/cobre/platina ou um φ personalizado (eV). Retorna a energia do fóton, a frequência limite ν₀ = φ/h, o comprimento de onda de corte λ₀ = hc/φ, a energia cinética máxima com veredicto de emissão, a tensão de frenagem V_s = E_k/e e a velocidade máxima do fotoelétron, explicando por que a intensidade não compensa frequência insuficiente. > Página canônica: https://elysiatools.com/pt/tools/photoelectric-effect-calculator - **Categoria:** Science & Education - **Palavras-chave:** efeito fotoelétrico, trabalho de saída, energia do fóton, tensão de frenagem, frequência limite, einstein, mecânica quântica ## Visão geral A Calculadora do efeito fotoelétrico aplica a equação de Einstein E_k(máx) = hν − φ para analisar a emissão de elétrons a partir de radiação incidente em superfícies metálicas. A ferramenta aceita comprimento de onda ou frequência do fóton e compara a energia incidente com a função trabalho de metais como césio, sódio, potássio, cálcio, zinco, cobre e platina, ou um valor personalizado em elétron-volts. Ela fornece a energia do fóton, a frequência de corte, o comprimento de onda limite, a tensão de frenagem e a velocidade máxima dos fotoelétrons emitidos. ## Entradas - **Fóton dado por** (select) - **Comprimento de onda do fóton λ** (number): e.g. 400 - **Unidade de λ** (select) - **Frequência do fóton ν (Hz)** (number): e.g. 5.5e14 - **Material do cátodo** (select) - **Trabalho de saída personalizado φ (eV)** (number): e.g. 4.5 ## Quando usar - Determinar se uma fonte luminosa possui frequência suficiente para ejetar fotoelétrons de um cátodo específico. - Calcular a tensão de frenagem e a energia cinética máxima dos elétrons em experimentos de física moderna. - Avaliar o comprimento de onda de corte e a frequência limite de materiais metálicos puros ou ligas com função trabalho conhecida. ## Como funciona - Selecione o modo de especificação do fóton por comprimento de onda (com unidade em µm, nm ou pm) ou por frequência em Hertz (Hz). - Escolha o material do cátodo a partir da lista de metais pré-configurados ou selecione a opção personalizada para inserir o valor de φ em eV. - O sistema calcula a energia do fóton (hν ou hc/λ), a frequência limite (ν₀ = φ/h) e o comprimento de onda de corte (λ₀ = hc/φ). - A ferramenta avalia a diferença E_k = hν − φ, emitindo o veredito de ejeção, a energia cinética máxima, a tensão de frenagem (V_s = E_k/e) e a velocidade máxima calculada. ## Casos de uso - Resolução e verificação de problemas teóricos e práticos de física quântica em cursos secundários e superiores. - Dimensionamento preliminar de fotossensores e fototubos com base no limiar espectral dos cátodos metálicos. - Simulação de bancada didática para analisar o comportamento da tensão de frenagem em função da frequência de corte. ## Perguntas frequentes ### O que acontece se a frequência do fóton for menor que a frequência limite ν₀? Nenhum fotoelétron é ejetado da superfície, pois a energia de cada fóton individual é insuficiente para superar a função trabalho do cátodo. ### Aumentar a intensidade da luz permite a ejeção de elétrons abaixo da frequência limite? Não. O aumento da intensidade eleva apenas o fluxo de fótons por segundo, mas não altera a energia individual de cada fóton necessária para a emissão. ### O que representa a tensão de frenagem (V_s)? É o potencial elétrico inverso necessário para desacelerar completamente e anular a corrente dos fotoelétrons emitidos com energia cinética máxima. ### Quais unidades de comprimento de onda são suportadas? A calculadora aceita comprimentos de onda inseridos em micrômetros (µm), nanômetros (nm) e picômetros (pm). ### Como testar materiais que não estão na lista pré-definida? Selecione a opção de trabalho de saída personalizado no menu de metais e informe o valor da função trabalho (φ) diretamente em elétron-volts (eV). ## Ferramentas relacionadas - [Calculadora do modelo de Bohr](https://elysiatools.com/pt/tools/bohr-model-calculator): Modelo de Bohr do hidrogênio: r_n = n²a₀ (raio de Bohr a₀ = 0.052918 nm), E_n = −13.605693/n² eV, v_n = αc/n e período orbital T = 2πr/v. Com um nível alvo opcional m, calcula a energia de transição e o comprimento de onda do fóton emitido/absorvido, com sua série (Lyman/Balmer/Paschen/Brackett/Pfund/Humphreys) — por ex. 3→2 é a famosa linha vermelha Hα em 656.1 nm. - [Calculadora de comprimento de onda de de Broglie](https://elysiatools.com/pt/tools/de-broglie-wavelength): Calcula o comprimento de onda de matéria λ = h/p: «partícula e velocidade» (elétron/próton/nêutron/alfa ou massa personalizada, com correção relativística opcional p = γmv), «momento diretamente» ou «tensão de aceleração do elétron» (fórmula relativística por padrão, mostrando também a aproximação clássica h/√(2mE) e seu desvio). Resultado em metros e na unidade adequada (nm/pm/fm/Å), com a escala de comprimento (raios X, espaçamento atômico etc.). - [Calculadora de interferência de dupla fenda](https://elysiatools.com/pt/tools/double-slit-interference): Interferência de dupla fenda de Young: franjas claras aparecem onde a diferença de caminho é um número inteiro de comprimentos de onda, dando espaçamento Δy = λL/d num anteparo à distância L de fendas separadas por d. A ferramenta retorna Δy em mm, as posições angulares dos máximos e as posições das quatro primeiras franjas claras de cada lado do centro. A bancada clássica de estudante (550 nm, 0.2 mm, 2 m) cai em franjas de 5.5 mm — grandes o bastante para medir com régua; foi assim que λ foi primeiro contada em nanômetros. - [Calculadora das séries espectrais do hidrogênio](https://elysiatools.com/pt/tools/hydrogen-spectrum-series): Lista as séries espectrais do hidrogênio pela fórmula de Rydberg 1/λ = R∞(1/m² − 1/n²): Lyman (n→1, ultravioleta), Balmer (n→2, sobretudo visível), Paschen/Brackett/Pfund (n→3/4/5, infravermelho). Mostra o comprimento de onda no vácuo e a energia de cada linha, nomeia as primeiras (Hα, Hβ… em Balmer; α, β… nas demais) com as cores das quatro linhas visíveis de Balmer, e adiciona o limite da série n → ∞. - [Calculadora da frequência de oscilação LC](https://elysiatools.com/pt/tools/lc-oscillation-frequency): Ressonância de um tanque LC, f = 1/(2π√(LC)): unidades de indutância e capacitância selecionáveis, com a frequência angular ω, o período T e a impedância característica √(L/C) que os projetistas de RF citam. O par de definição (1 H com 1 F) oscila a 0.159155 Hz; o par clássico de rádio 100 µH com 100 pF cai em 1.59155 MHz — território de sintonia de onda curta — com Z₀ = 1 kΩ. - [Calculadora de abertura numérica](https://elysiatools.com/pt/tools/numerical-aperture-calculator): Abertura numérica NA = n·sinα, onde α é o meio-ângulo do maior cone de luz que a objetiva aceita e n o índice do meio. A NA limita tanto a captação de luz quanto a resolução; com um comprimento de onda opcional a ferramenta também dá o limite de Abbe d = λ/(2·NA). Os exemplos são os dois regimes do microscópio: objetiva seca (NA = 0.5, d = 550 nm) e imersão em óleo (n = 1.515, α = 60° → NA = 1.312028, d = 209.599 nm). - [Calculadora de difração de fenda única](https://elysiatools.com/pt/tools/single-slit-diffraction): Mínimos de difração por fenda única a·sinθ = mλ (m = 1, 2, 3, …): o máximo central estende-se por ±θ₁, o dobro da largura de qualquer outra franja. A ferramenta dá os quatro primeiros mínimos em ângulo e, com a distância do anteparo, em posição linear — a imagem irmã dos máximos da dupla fenda. - [Saturação de pré-amplificador a válvula](https://elysiatools.com/pt/tools/audio-tube-preamp-saturation): Adiciona a coloração de um pré de válvula single-ended: um conformador assimétrico cujo bias define o calor das harmônicas pares, com drive, tom, mixagem dry/wet e ajuste de saída. ## Exemplos - [Amostras de Áudio MP3 Livres de Direitos Autorais](https://elysiatools.com/pt/samples/mp3-samples): Coleção de amostras de áudio livres de direitos autorais para testes e desenvolvimento, incluindo sons da natureza, música de meditação e áudio ambiente - [Amostras de Áudio WAV Livres de Direitos Autorais](https://elysiatools.com/pt/samples/wav-samples): Coleção de áudio WAV sem compressão para testes e desenvolvimento, incluindo sons da natureza e música de meditação - [Amostras de Áudio PCM Bruto Livres de Direitos](https://elysiatools.com/pt/samples/pcm-samples): Amostras PCM s16le brutas com ambiente natural e música relaxante para forma de onda, reprodução e conversão - [Amostras de voz, aprendizagem e segurança](https://elysiatools.com/pt/samples/audio-learning-safety-samples): Entradas WAV sintéticas determinísticas para pronúncia, ditado, alerta e privacidade.