Desigualdad electromagnética

Páginas: 6 (1316 palabras) Publicado: 14 de octubre de 2014
La Desigualdad Electromagnética y el Efecto Fotoeléctrico
Se conoce con el nombre de efecto fotoeléctrico a la emisión de electrones por un metal al ser irradiado con radiación electromagnética (luz ultravioleta en general). Este efecto fue descubierto por H. Hertz en 1887. Si los electrones emitidos se hacen circular por un circuito en el que mide la intensidad de corriente y al que se leañade una fuente de tensión variable que puede cambiar de polaridad se, y se estudia la intensidad de la corriente eléctrica formada en términos del voltaje aplicado al circuito, para diferentes valores de la intensidad de la fuente luminosa, se obtienen los siguientes resultados experimentales
1. La intensidad de corriente aumenta desde un valor dado cuando V = 0, hasta un valor
De saturación cuandoV aumenta, que corresponde al caso en el que todos los electrones
Emitidos son enfocados hacia el ´ánodo y se mueven por el circuito.
2. Si la polaridad de la fuente de tensión se invierte, la intensidad de corriente disminuye, hasta que se anula para un potencial |V0|, llamado potencial de frenado. Este potencial es tal que frena a los electrones más rápidos emitidos desde el metal.
3. Si sehace la misma experiencia con una intensidad diferente de la fuente luminosa, la gráfica es similar, aumentando la intensidad de corriente que circula por el circuito, pero manteniéndose constante el potencial de frenado.
4. El potencial de frenado depende del material emisor de electrones y de la frecuencia de la radiación incidente, de forma que, para cada material, existe una frecuencia _0 deominada frecuencia umbral por debajo de la cual no se produce el efecto fotoeléctrico.

Además se observó que no existía tiempo de retardo en el efecto fotoeléctrico, es decir la emisión de electrones ocurre de forma simultánea a cuando la luz incide sobre el material.

Son muchos los aspectos que la física clásica (teoría electromagnética de la luz) es incapaz de justificar:
1. la velocidadmáxima de los electrones emitidos, y por tanto el potencial de frenado V0,
Debería depender de la intensidad luminosa incidente ya que a mayor intensidad, mayor
Energía transferida y mayor energía cinética alcanzada por los electrones.
2. El efecto fotoeléctrico debería ocurrir para cualquier tipo de luz, siempre que la intensidad fuese lo suficientemente alta, y la frecuencia no debería jugarningún papel en este proceso.
3. El tiempo de retardo debería hacerse apreciable sin más que disminuir la intensidad de la fuente luminosa, pues se necesitaría un tiempo manifiestamente mayor que cero para Efectos corpusculares de la radiación transmitir a los electrones la energía necesaria como para poder vencer su ligadura al metal.

La justificación teórica de los resultados experimentalesse produce a partir de la hipótesis de Einstein sobre el fotón (el nombre de fotón lo introdujo G.N. Lewis en 1926), que es quien transporta la unidad de energía, E = h_, de la onda electromagnética. El efecto fotoeléctrico se produce cuando uno de estos fotones es absorbido por un electrón ligado a un átomo, adquiriendo instantáneamente toda su energía, que la utiliza para salir eyectado delmaterial. Con este mecanismo se producen los siguientes resultados:
1. La absorción es instantánea, por lo que no hay tiempo de retardo.
2. la velocidad de eyección de los electrones se obtiene de la relación.

hv= wi +1/2 mv2

La teoría de Einstein de los cuantos de luz fue ¸completada. Asociando un momento p al cuanto de luz. En 1908, Planck, por consideraciones basadas en la relatividadespecial, da una definición unificada del momento lineal de acuerdo con el cual el flujo de energía dividido por c2 es la densidad de momento. Cada cuanto de luz que se mueve en el vacio con una velocidad c debe por tanto portar un momento p = h_c.

Se podría decir que el efecto fotoeléctrico es lo opuesto a los rayos X, ya que el efecto fotoeléctrico indica que los fotones pueden transferir...
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