efecto fotoelectrico

  Efecto fotoeléctrico.
 Se llama efecto fotoeléctrico la liberación (total o parcial) de los electrones de enlaces con átomos  y moléculas de la sustancia bajo acción de la luz (visible, infrarroja y ultravioleta).
Si los electrones  salen fuera de la sustancia  el efecto fotoeléctrico se denomina externo. El efecto fotoeléctrico se observa en los metales.
La  fig.1  muestra un recipiente provisto de una ventanilla de cuarzo que es transparente para la radiación óptica. Dentro del recipiente  se encuentra una placa metálica  K (cátodo), conectada al polo negativo de la pila, y una placa A (ánodo), conectada al polo positivo de la pila. Al iluminarse la placa K, entre ésta y la placa A  se produce una corriente (corriente fotoeléctrica) que puede medirse con el galvanómetro G. Comoen el recipiente existe un vacío, la corriente se produce exclusivamente por los electrones (fotoelectrones) que se desprenden de la placa iluminada.
               
                                              Fig.1.                                                    Fig.2.
                                                               
 
   Hay tres  características  fundamentales  delefecto fotoeléctrico.    
1. La corriente fotoeléctrica de saturación ( o sea, el número máximo de electrones liberados por la  luz en 1 s) es directamente proporcional  al flujo luminoso incidente.        
  2.La velocidad de los fotoelectrones crece con el aumento de la frecuencia de la luz incidente y 
no depende de su intensidad.                 
 3.Independientemente de la intensidad de laluz el efecto fotoeléctrico  comienza sólo con frecuencia mínima determinada ( para el metal dado) de la luz que se denomina frecuencia de corte o umbral.                          
    La  fig.2 se muestra  la  gráfica  de la corriente fotoeléctrica en función de la diferencia de potencial  V entre las placas A y K.  La intensidad de la corriente fotoeléctrica, cuando la composición y laintensidad de la luz incidente sobre la placa K permanecen constantes, depende de la diferencia de potencial V que existe entre las placas A y K.  En esta gráfica se observa dos particularidades: 1) al aumentar la diferencia de potencial  V la corriente fotoeléctrica llega a la saturación y 2) existe un valor de la diferencia de potencial retardadora (potencial retardador) V0  llegando a la cual cesa lacorriente  i.  
  La corriente fotoeléctrica alcanza un valor límite   is (la corriente de saturación)  para el cual  todos los fotoelectrones desprendidos del cátodo llegan hasta la placa A. La práctica demuestra que  con el aumento de la intensidad de la luz incidente aumenta también la corriente de saturación, pero solamente a causa de que son emitidos más electrones.  La  intensidad de la luzincidente para la curva 2 es mayor  que para la curva 1. Como la corriente i = en, donde n es el número de electrones arrancados  en la unidad de tiempo, se deduce que el número de electrones arrancados  en la unidad de tiempo aumenta con el aumento de la intensidad de la luz incidente.
  La parte ab de la curva  indica, que aunque se invierte la polaridad de la diferencia de potencial, lacorriente fotoeléctrica no se reduce instantáneamente a cero, lo que hace deducir que los electrones emitidos por la placa K tienen una  determinada velocidad inicial. Estos electrones dejan de llegar a la placa A cuando el trabajo del campo eléctrico eV0, que frena a los electrones, se hace igual  a su energía cinética inicial (la energía cinética máxima) Ec,máx= (mυ2)/2.                                                                                                   (1)
De la fig.2 se ve que para las ambas curvas,  que corresponden a diferentes intensidades de la luz incidente,  el potencial retardador es el mismo, o sea, el potencial retardador no depende de la intensidad de la radiación incidente, lo que implica que la energía cinética máxima es independiente de la  intensidad de la...