Efecto fotoelectrico

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Efecto Fotoeléctrico y Efecto Compton

División de Ciencias Básicas

Facultad de Ingeniería

Los cuerpos luminosos emiten pequeñísimos corpúsculos materiales que se desplazan a gran velocidad. A través de choques elásticos se produciría la reflexión de la luz . En los espejos o superficies muy pulidas, las partículas de la luz rebotan en forma paralela y se sigue viendo una imagenordenada. La refracción (la desviación de la luz al pasar del aire al agua o al vidrio) se produciría por fuerzas de gravitación entre los corpúsculos de la luz y los átomos de la materia. Isaac Newton

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Facultad de Ingeniería

Experimento

División de Ciencias Básicas

Facultad de Ingeniería

¿Siempre es así?
No se emiten electrones Se emiten electrones

Luzroja brillante

Rayos infrarojos

Rayos ultravioletas

Placa metálica

Placa metálica

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Facultad de Ingeniería

Espectro electromagnético
Longitud de onda

Frecuencia Energía del fotón Radio AM Radio Onda corta Canales de TV Radio FM Radar Microondas
V i s i b l e L i g h t

Ondas de Radio

UV Rayos

Gamma Rayos

infrarojo

X- Rayos

RRojo

O
Naranja

Y
Amarillo

G
Verde

B
Azul

I
Indigo

V
Violeta

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Facultad de Ingeniería

Longitud de onda larga λ

Amplitud

Baja Frecuencias
Longitud de onda corta λ
Amplitud

Alta Frecuencia

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Facultad de Ingeniería

Luz roja y azul

División de Ciencias Básicas

Facultad de IngenieríaLongitud de onda larga λ

Amplitud 60 fotones Energía baja

Frecuencia baja
Longitud de onda corta λ
Amplitud

Frecuencia alta

162 fotones Energía alta

División de Ciencias Básicas

Facultad de Ingeniería

La luz de baja frecuencia, incluso una fuente intensa, no desprende electrones del metal.
Luz

No se emiten electrones

Nucleos

Metal

División de Ciencias BásicasFacultad de Ingeniería

La luz de frecuencia alta desprende electrones, aunque sea tenue.
Luz

Electrón

Nucleo

Metal

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Resultados Experimentales

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ν2 > ν1 ν2 ν1

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Facultad de Ingeniería

División de Ciencias Básicas

Facultad deIngeniería

Lo que la Teoría Clásica nos dice
La luz como onda electromagnética

La energía cinética de los electrones debe de aumentar si el haz de luz se hace más intenso.

El efecto debe ocurrir para cualquier frecuencia de luz.

Si la luz es débil, debe de existir un tiempo de retardo, para la emisión de electrones.

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Teoríacorpuscular de la luz Einstein, Marzo,1905
“A Heuristic Point of View About the Generation and Transformation of Light”

Postulado: La energía existe en paquetes concentrados de energía (fotones). La energía de cada fotón está dada por la relación

E = hν
Consecuencia: ¡La energía está distribuida en forma discontinua!

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En el efectofotoeléctrico toda la energía del fotón se transfiere a un solo electrón
Cuando un electrón se emite de la superficie del metal su energía cinética es:

Ec = hν − W
Cuando la fuerza de enlace átomo-electrón es más débil y no hay pérdida de energía cinética, tenemos:

max Ec = hν − W0

W0 =Energ´ m´ ia inima, necesar´ para que un electr´n pase a trav´s ia o e de la superficie del metal División de Ciencias Básicas

Facultad de Ingeniería

Explicación del efecto fotoeléctrico

u F Al doblarse la intensidad de luz, se duplica el n´mero de fotones, por tanto, el n´ mero de electrones o la u corriente fotoel´ctrica aumenta al doble. e F Existe una frecuencia de umbral, la cual corresponde cuando un fot´n de frecuencia ν0 apenas y tiene suo ficiente energ´ para expulsar los...
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