Efecto Fotoelectrico



Introducción
En emisión fotoeléctrica, la luz golpea un material, causando que los electrones sean emitidos. El modelo ondulatorio clásico predice que mientras la intensidad de la luz incidenteaumenta, la amplitud y la energía de la onda se incrementarán. Esto hará que fotoelectrones más energéticos sean emitidos. El nuevo modelo cuántico, sin embargo, predice que una mayor frecuencia de laluz producirá fotoelectrones más energéticos, independientemente de la intensidad, mientras la intensidad aumenta solo se incrementara el número de electrones emitidos (corriente fotoeléctrica). En ladécada de 1900s varias investigaciones hallaron que la energía cinética de los fotoelectrones dependía de la longitud de onda, o de su frecuencia, e independiente de su intensidad, mientras que lamagnitud de la corriente fotoeléctrica, o el número de electrones dependerá de la intensidad tal como lo predice el modelo cuántico. Einstein aplico la teoría de Planck y explico el efecto en términosdel modelo cuántico usando su famosa ecuación por la cual recibió el premio nobel en 1921:
E=hν=kmax + W0
Donde kmax es la energía cinética máxima de los fotoelectrones emitidos, y W0 es la energíanecesaria para removerlos de la superficie del material (la función de trabajo). E es la energía suministrada por el cuanto de luz conocido como fotón.
Aplicando un potencial de reversa V entre el ánodo yel cátodo, la corriente fotoeléctrica puede ser detenida. kmax puede ser determinada midiendo el potencial de reversa mínimo necesario para detener los fotoelectrones y reducir la fotocorriente acero. La relación entre la energía cinética y el potencial de frenado está dada por:
kmax = Ve
Luego usando la ecuación de Einstein,
hv=Ve +W0
Cuando resolvemos para V la ecuación se convierte en:V=(h/e)v-(W0/e)
Si graficamos V vs v para diferentes frecuencias de la luz, obtendremos una dependencia lineal cuya pendiente será h/e, sabiendo esto podemos determinar la constante de Planck h....