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EFECTO FOTOELÉCTRICO
OBJETIVO
Analizar el efecto fotoeléctrico y obtener la constante de Planck .

INTRODUCCIÓN
La emisión y absorción de luz fue tema de investigación del físico Max Planck. Cuando Planck trató de formular una teoría sobre la base del modelo de onda clásico para explicar la distribución espectral de luz emitida se encontró con demasiadas dificultades. La teoría clásica (leyde Rayleigh-Jeans) predice que la cantidad de luz emitida por un cuerpo negro aumenta dramáticamente a medida que la longitud de onda disminuye, mientras el experimento demostraba que la cantidad de luz se aproximaba a cero; es decir, todo lo contrario. Esta discrepancia se conocía como la catástrofe ultravioleta.
Los datos experimentales para la radiación de la luz emitida por un cuerpo muycaliente (que brilla intensamente) demuestra que la intensidad máxima de luz emitida tampoco concuerda con los valores clásicos predichos por la ley de Wien. Para reconciliar la teoría con los resultados de laboratorio, Planck se vio forzado a desarrollar un nuevo modelo para la luz llamado modelo cuántico, el cual presupone que la luz se debe emitir en pequeños paquetes (discretos) llamados cuantos.La relación entre la teoría clásica y cuántica para la emisión de la luz puede investigarse empleando el equipo de laboratorio denominado “aparato h/e”. Usando el aparato en combinación con una fuente de luz de vapor de mercurio, se puede determinar con bastante precisión la relación de h/e y determinar de esta forma la constante h, la constante de Planck.
Teoría:
Teoría cuántica de Planck.En 1901 Planck publicó su ley de radiación. En ella indica que un oscilador o cualquier sistema físico similar tienen un conjunto discreto de valores o niveles posibles de energía, y que las energías entre estos valores o niveles no pueden existir.
Planck observó que la emisión y la absorción de la radiación están asociadas con transiciones o saltos entre dos niveles de energía. La energíaperdida o ganada por el oscilador se emite o se absorbe como un cuanto de energía radiante, cuya magnitud está expresada por la siguiente ecuación:
E = h ν
donde E es la energía radiante, ν es la frecuencia de la radiación, y h es una constante universal de la Naturaleza llamada constante de Planck.
Se ha encontrado que la constante de Planck no solamente es una simple relación entre lafrecuencia y la energía de la luz (en general, de las ondas electromagnéticas), sino que esta constante ha resultado ser la piedra angular de la Mecánica Cuántica para explicar el “mundo” atómico y subatómico. Por su trabajo, Planck recibió el premio Nobel de Física en 1918.
El efecto fotoeléctrico.
En el fenómeno de la llamada emisión fotoeléctrica, un haz de luz al chocar contra un material causaque electrones del material sean emitidos.
Por otro lado, el modelo clásico de la onda predice que entre más intensidad tenga un haz de luz mayor será su amplitud y, por tanto, mayor será la energía de la onda.
De esta manera, un haz de mayor intensidad al chocar en un material debería inducir emisión de fotoelectrones más energéticos. Por su parte, el modelo cuántico predice que la luz afrecuencias mayores debería producir fotoelectrones de mayor energía, independiente de la intensidad, mientras que al aumentar la intensidad de la luz sólo debe incrementarse el número de electrones emitidos (es decir, la corriente fotoeléctrica).
A principios del año 1900 varios investigadores encontraron que la energía cinética de los fotoelectrones depende de la longitud de onda (de lafrecuencia), y es independiente de la intensidad, mientras que la magnitud de la corriente fotoeléctrica, o número de electrones, depende de la intensidad de la luz como lo predice el modelo cuántico. Einsten aplicó la teoría de Planck y explicó adecuadamente el efecto fotoeléctrico en términos del modelo cuántico usando su famosa ecuación:
E = h ν = Kmax + Wo
donde Kmax es la energía cinética máxima...