Electronica

Efecto fotoeléctrico
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Efecto fotoeléctrico |
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El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un metal cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
*Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
* Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capade oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. La explicación teórica fue hecha por Albert Einstein, quien publicó en 1905 el revolucionario artículo “Heurística de lageneración y conversión de la luz”, basando su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan fueran condecorados con premios Nobel en 1921 y 1923,respectivamente. Se podria decir que el efecto fotoeléctrico es lo opuesto a los rayos X, ya que el efecto fotoeléctrico dice que los fotones luminosos pueden transferir energía a los electrones. Los rayos X (no se sabía que eran en ese tiempo, por eso la incógnita "X") son transformaciones de toda o parte de la energía cinética de un electrón en movimiento, en un fotón. Esto no solamente es posible, sino dala casualidad de que se descubrió antes de que salieran a la luz los trabajos de Planck y Einstein (aunque no se comprendió entonces).
Contenido[ocultar] * 1 Introducción * 2 Explicación * 2.1 Leyes de la emisión fotoeléctrica * 3 Formulación matemática * 4 Historia * 4.1 Heinrich Hertz * 4.2 J.J. Thomson * 4.3 Von Lenard * 4.4 Cuantos de luz de Einstein *4.5 Dualidad onda-corpúsculo * 5 Efecto fotoeléctrico en la actualidad * 6 Véase también * 7 Enlaces externos |
[editar] Introducción

Célula fotoeléctrica donde "1" es la fuente lumínica, "2" es el cátodo y "3", el ánodo.
Los fotones tienen una energía característica determinada por la frecuencia de onda de la luz. Si un átomo absorbe energía de un fotón que tiene mayor energía que lanecesaria para expulsar un electrón del material y que además posee una velocidad bien dirigida hacia la superficie, entonces el electrón puede ser extraído del material. Si la energía del fotón es demasiado pequeña, el electrón es incapaz de escapar de la superficie del material. Los cambios en la intensidad de la luz no modifican la energía de sus fotones, tan sólo el número de electrones quepueden escapar de la superficie sobre la que incide y por lo tanto la energía de los electrones emitidos no depende de la intensidad de la radiación que le llega, sino de su frecuencia. Si el fotón es absorbido parte de la energía se utiliza para liberarlo del átomo y el resto contribuye a dotar de energía cinética a la partícula libre.
En principio, todos los electrones son susceptibles de seremitidos por efecto fotoeléctrico. En realidad los que más salen son los que necesitan menos energía para salir y, de ellos, los más numerosos.
En un aislante (dieléctrico), los electrones más energéticos se encuentran en la banda de valencia. En un metal, los electrones más energéticos están en la banda de conducción. En un semiconductor de tipo N, son los electrones de la banda de conducción...