Efecto

EL EFECTO FOTOELÉCTRICO

El Efecto Fotoeléctrico es la formación y liberación de partículas eléctricamente cargadas que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra radiación electromagnética. El término efecto fotoeléctrico designa varios tipos de interacciones similares. En el efecto fotoeléctrico externo se liberan electrones en la superficie de un conductor metálico alabsorber energía de la luz que incide sobre dicha superficie.
Teoría del efecto fotoeléctrico de Einstein
En 1905 A. Einstein pudo explicar el efecto fotoeléctrico basándose en la hipótesis de Planck. Para esto Einstein suponía que la radiación electromagnética está formada de paquetes de energía, y que dicha energía depende de la frecuencia de la luz:

A estos paquetes de energía se les denominóposteriormente fotones.
De esta manera se puede explicar perfectamente el efecto fotoeléctrico.
Cuanto de energía = Energía Máxima del electrón+Función de trabajo de la superficie. |
No todos los fotoelectrones tienen la misma energía ya que algunos se emiten desde sitios más profundos y el trabajo que hay que realizar para arrancarlos del metal (función detrabajo) es mayor.
 

Dispositivo experimental para el efecto fotoeléctrico.

Conclusión
Este efecto fotoeléctrico consiste en la expulsión (o descarga) de electrones cuando una placa de metal, cargada con electricidad estática, es irradiada con luz. La teoría ondulatoria no explica satisfactoriamente este fenómeno porque la energía de una onda (continua) seextiende sobre la superficie del metal. Los cuantos de luz, sin embargo, actúan como partículas que interaccionan con los electrones del metal, los cuales absorben al cuanto de luz y, luego, son expulsados del metal.
De acuerdo a la teoría de Einstein, la luz está formada de partículas y la energía de cada partícula es proporcional a la frecuencia de la luz.
Estas ideas de Einsteinrevolucionaron al conocimiento moderno de la humanidad. Con el concepto de la naturaleza dual de la luz, que se comporta como onda y como partícula, Einstein puso sólidas bases para el desarrollo de la física cuántica.
Hoy se sabe que el átomo exhibe una estructura cuántica, el electrón también tiene propiedades cuánticas. La teoría cuántica significa el entendimiento del átomo y permite una explicación dela estructura de la materia. El electrón es la primera de todas las demás partículas elementales y es de naturaleza cuántica dual (onda-partícula). El efecto fotoeléctrico, a su vez, es la base de varias tecnologías modernas.

CUANTIZACIÓN DE LA ENERGÍA

La cuantización de la energía es el concepto más importante en Mecánica Cuántica, ya que explica las propiedades de los átomos queconstituyen los componentes básicos de la materia.
La experiencia que realizaron Frank y Hertz en 1914 es uno de los experimentos claves que ayudaron a establecer la teoría atómica moderna. Nos muestra que los átomos absorben energía en pequeñas porciones o cuantos de energía, confirmando los postulados de Bohr. Mediante una simulación se tratará de explicar las características esenciales de este sencilloexperimento, observando el movimiento de los electrones y sus choques con los átomos de mercurio, e investigando el comportamiento de la corriente Ic con la diferencia de potencial U que se establece entre el cátodo y la rejilla.

Hipótesis de Planck, publicada en 1.900.
Para explicar la radiación del cuerpo negro el físico alemán Max Planck (1.858-1.947), en 1900 propuso que cada una de laspartículas que constituyen la materia se comportan como osciladores armónicos de frecuencia de oscilación dada; pero se aparta de las leyes de la Física clásica.
Planck establece que la energía que emite o absorbe un átomo está formada por pequeños paquetes o cuantos de energía. La energía de cada uno de los cuantos que emite o absorbe el átomo viene dada por la expresión
E = h . f
Ya que la...