Efecto fotoelectrico
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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Experimento
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¿Siempre es así?
No se emiten electrones Se emiten electrones
Luzroja brillante
Rayos infrarojos
Rayos ultravioletas
Placa metálica
Placa metálica
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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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Longitud de onda larga λ
Amplitud
Baja Frecuencias
Longitud de onda corta λ
Amplitud
Alta Frecuencia
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Luz roja y azul
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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
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La luz de baja frecuencia, incluso una fuente intensa, no desprende electrones del metal.
Luz
No se emiten electrones
Nucleos
Metal
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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
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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 metalDivisión de Ciencias Básicas
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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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