Efecto Fotoelectrico
Páginas: 5 (1076 palabras)
Publicado: 19 de septiembre de 2015
EL EFECTO FOTOELÉCTRICO
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los quantos de Max Planck.
El efecto fotoeléctrico es el fenómeno en el que las partículas de luz llamadas fotón, impactan con los electronesde un metal arrancando sus átomos. El electrón se mueve durante el proceso, dando origen a una corriente eléctrica.
Albert Einstein publicó en 1905 varios artículos entre los cuales uno trataba del efecto fotoeléctrico y por el cual recibió el premio Nobel de Física en 1922. Mucho antes, en 1900, Max Planck había explicado el fenómeno de la radiación del cuerpo negro sugiriendo que la energíaestaba cuantizada, pero Einstein llegó aún más lejos explicando -de acuerdo a los cuantos de Planck- que no solo la energía sino también la materia son discontinuas.
Electricidad producida por el efecto fotoeléctrico
Sabemos que la corriente eléctrica es el movimiento de electrones, siendo éstos portadores de cargas eléctricas negativas. Cuando los electrones se mueven, se origina una corrienteeléctrica. La corriente es igual al número de cargas en movimiento entre un intervalo de tiempo.
Cuando una lámina de metal está expuesta a la luz a una sola frecuencia, digamos la luz solar, se produce electricidad en su interior de esta manera: la luz cuando viaja se comporta como una onda, pero al intercambiar su energía con cualquier objeto lo hace como una partícula que es llamada fotón. Cuandoel fotón choca con un electrón de un átomo de la lámina metálica, desaparece y cede toda su energía al electrón, expulsándolo hacia otro átomo. Esta expulsión electrónica es precisamente la corriente eléctrica.
Como el fotón desaparece durante la colisión, se hace fácil comprender que la energía de movimiento absorbida por el electrón depende de un solo fotón. Esto nos indica que la electricidadresultante no depende de la intensidad de la luz, sino más bien de la energía que porta el fotón.
Tomando en cuenta que la lámina metálica contiene una cantidad enorme de átomos, debe contener una cantidad mayor de electrones y como la frecuencia de la onda lumínica es la misma, su intensidad será la misma; así cada electrón expulsado absorbe la misma cantidad de energía.
Cantidad mínima de energíapara expulsar un electrón
Si '&' es la cantidad mínima de energía que necesita el fotón para expulsar un electrón del átomo, entonces la máxima cantidad de energía que necesita el electrón para abandonar su átomo y salir hacia otro, está dada por la ecuación:
E = h f - &
En este caso 'E' será la energía necesaria para producir la corriente eléctrica, ‘h’ la constante de Planck(6.626 x 10−34 Js), ‘f’ la frecuencia y '&' será el trabajo que realiza el fotón.
Este fenómeno es aprovechado en las plantas que utilizan paneles solares, los cuales reciben la energía lumínica del sol transformándola en electricidad. También lo podemos encontrar en: Cámaras, en el dispositivo que gobierna los tiempos de exposición; en detectores de movimiento; en el alumbrado público, calculadoras, y relojes.PÉNDULO DE FOUCAULT
Se trata de un péndulo simple en el que una esfera pesada unida a un largo hilo metálico es libre de oscilar en cualquier dirección. Teóricamente en un péndulo el plano de oscilación se mantiene fijo en el espacio. Pero como resultado de la rotación de la Tierra, el plano de oscilación del enorme péndulo de Foucault gira lentamente. En concreto el giro depende de la latitud enla que nos encontremos, de tal modo que en los polos completa una revolución cada 24 horas. Fue inventado por el físico francés Jean Bernard León Foucault (1819-68) en 1851, y empleado por él mismo para mostrar de manera visual en un experimento la rotación terrestre.
Foucault lo puso a prueba en el centro de la cúpula del Panteón de París (Francia), con un hilo de acero de 68 metros de...
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los quantos de Max Planck.
El efecto fotoeléctrico es el fenómeno en el que las partículas de luz llamadas fotón, impactan con los electronesde un metal arrancando sus átomos. El electrón se mueve durante el proceso, dando origen a una corriente eléctrica.
Albert Einstein publicó en 1905 varios artículos entre los cuales uno trataba del efecto fotoeléctrico y por el cual recibió el premio Nobel de Física en 1922. Mucho antes, en 1900, Max Planck había explicado el fenómeno de la radiación del cuerpo negro sugiriendo que la energíaestaba cuantizada, pero Einstein llegó aún más lejos explicando -de acuerdo a los cuantos de Planck- que no solo la energía sino también la materia son discontinuas.
Electricidad producida por el efecto fotoeléctrico
Sabemos que la corriente eléctrica es el movimiento de electrones, siendo éstos portadores de cargas eléctricas negativas. Cuando los electrones se mueven, se origina una corrienteeléctrica. La corriente es igual al número de cargas en movimiento entre un intervalo de tiempo.
Cuando una lámina de metal está expuesta a la luz a una sola frecuencia, digamos la luz solar, se produce electricidad en su interior de esta manera: la luz cuando viaja se comporta como una onda, pero al intercambiar su energía con cualquier objeto lo hace como una partícula que es llamada fotón. Cuandoel fotón choca con un electrón de un átomo de la lámina metálica, desaparece y cede toda su energía al electrón, expulsándolo hacia otro átomo. Esta expulsión electrónica es precisamente la corriente eléctrica.
Como el fotón desaparece durante la colisión, se hace fácil comprender que la energía de movimiento absorbida por el electrón depende de un solo fotón. Esto nos indica que la electricidadresultante no depende de la intensidad de la luz, sino más bien de la energía que porta el fotón.
Tomando en cuenta que la lámina metálica contiene una cantidad enorme de átomos, debe contener una cantidad mayor de electrones y como la frecuencia de la onda lumínica es la misma, su intensidad será la misma; así cada electrón expulsado absorbe la misma cantidad de energía.
Cantidad mínima de energíapara expulsar un electrón
Si '&' es la cantidad mínima de energía que necesita el fotón para expulsar un electrón del átomo, entonces la máxima cantidad de energía que necesita el electrón para abandonar su átomo y salir hacia otro, está dada por la ecuación:
E = h f - &
En este caso 'E' será la energía necesaria para producir la corriente eléctrica, ‘h’ la constante de Planck(6.626 x 10−34 Js), ‘f’ la frecuencia y '&' será el trabajo que realiza el fotón.
Este fenómeno es aprovechado en las plantas que utilizan paneles solares, los cuales reciben la energía lumínica del sol transformándola en electricidad. También lo podemos encontrar en: Cámaras, en el dispositivo que gobierna los tiempos de exposición; en detectores de movimiento; en el alumbrado público, calculadoras, y relojes.PÉNDULO DE FOUCAULT
Se trata de un péndulo simple en el que una esfera pesada unida a un largo hilo metálico es libre de oscilar en cualquier dirección. Teóricamente en un péndulo el plano de oscilación se mantiene fijo en el espacio. Pero como resultado de la rotación de la Tierra, el plano de oscilación del enorme péndulo de Foucault gira lentamente. En concreto el giro depende de la latitud enla que nos encontremos, de tal modo que en los polos completa una revolución cada 24 horas. Fue inventado por el físico francés Jean Bernard León Foucault (1819-68) en 1851, y empleado por él mismo para mostrar de manera visual en un experimento la rotación terrestre.
Foucault lo puso a prueba en el centro de la cúpula del Panteón de París (Francia), con un hilo de acero de 68 metros de...
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