Problema 7 de Física de la Selectivitat 2023

Setembre 2023, Sèrie 2 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Temes: Física relativista, quàntica i nuclear

Enunciat

P7) Volem construir un sensor de radiació ultraviolada que sigui sensible a radiacions de longitud d'ona de 300\text{ nm}. Decidim utilitzar l'efecte fotoelèctric com a principi del sensor. Així doncs, utilitzarem una cèl·lula fotoelèctrica que emeti electrons. Per al bon funcionament d'aquesta cèl·lula, cal que l'energia mínima dels electrons emesos sigui d'1\text{ eV}. a) Calculeu la longitud d'ona llindar del material que hauríem d'utilitzar per a construir la cèl·lula. [1,25 punts] b) Empleneu la taula de sota amb els valors de la longitud d'ona llindar dels tres materials donant el resultat en nanòmetres. Si podem triar un dels tres materials mostrats a la taula de sota per a construir la cèl·lula, quin triaríeu? Justifiqueu la resposta. [1,25 punts] | Element | Símbol | Funció de treball (J) | Longitud d'ona llindar (nm) | | :--- | :--- | :--- | :--- | | tungstè | W | 8,36 \times 10^{-19} | | | magnesi | Mg | 5,86 \times 10^{-19} | | | potassi | K | 3,67 \times 10^{-19} | | DADES: 1\text{ eV} = 1,602 \times 10^{-19}\text{ J}. c = 3,00 \times 10^8\text{ m s}^{-1}. h = 6,63 \times 10^{-34}\text{ J s}.

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

• Problema anterior de l'examen
• Tot l'examen de Física 2023 (Setembre 2023, Sèrie 2)