Praxias Informe 6
Páginas: 9 (2021 palabras)
Publicado: 26 de noviembre de 2012
INFOEFECTO FOTOELECTRICO
Diana Ximena Delgado Triana (1.088’272.515),
Andrés Felipe Valencia Agudelo (1.088’285.328).
Laboratorio de Física III, Grupo No 15, Subgrupo No 2, Martes 4-6.
Francisco Javier Cataño Alzate
Fecha de entrega del informe: 29/03/2011
RESUMEN
El proceso por el cual se liberan electrones de un material por la acción de la radiación se denomina efectofotoeléctrico o emisión fotoeléctrica. En esta práctica se determinará la dependencia del potencial de frenado respecto de la intensidad de la radiación incidente, así como la constante de Planck h.
1. INTRODUCCIÓN
Por la explicación teórica de este fenómeno Albert Einstein, recibió el premio Nobel en 1921 y por su contribución experimental Robert Andrews Millikan lo obtuvo en 1923.
En 1905 AlbertEinstein propuso una explicación que relaciona la forma como depende la emisión fotoeléctrica de la frecuencia de radiación. Einstein sugirió que los electrones libres, en su interacción con la radiación electromagnética, se comportan en la forma propuesta por Max Planck, para los osciladores atómicos en relación con la radiación de cuerpo negro, según la cual cada oscilador puede absorber o emitiruna cantidad de energía discreta, o cuanto de energía posteriormente llamado Fotón. La ecuación que proporciona la energía de un cuanto es:
E=hv
En la cual, E es la energía absorbida o emitida en cada proceso, h una constante de proporcionalidad (posteriormente llamada constante de Planck, h=6.625×10−34 J·s), v la frecuencia de radiación electromagnética. Por consiguiente v =c/, donde c= 3×108 m/s, es la velocidad de la radiación incidente y su longitud de onda correspondiente.
Para Einstein cuando un fotón incide sobre una superficie metálica alcalina puede transmitir energía suficiente a un electrón para que supere la barrera de energía potencial de la superficie y se libere del metal.
La energía de fotón hv debe ser mayor o igual que la función detrabajo w0, la cual es la mínima energía que
necesita un electrón para poder escapar del metal, es decir hv w0.
En este caso, vo=w0/h, es llamada la frecuencia umbral. Esta frecuencia mínima es incompatible con la ondulatoria, pues, cualquiera que sea la frecuencia de la radiación siempre ha de ser posible una emisión electrónica con una iluminación suficientemente intensa, según la teoríaclásica.
De acuerdo con lo anterior,
hv = wo+ 1 2 m vmax2
Donde ½mv2max es la energía cinética del electrón desprendido del metal. Esta ecuación es la célebre ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico.
La Energía de los electrones emitidos aumenta linealmente con la frecuencia, pero es independiente de la intensidad de la luz.
Para efectos experimentales se emplea una fotocélula que secompone de una placa fotoemisiva llamada cátodo y un ánodo colector de carga. Cuando el cátodo se expone a una luz de frecuencia v mayor que la frecuencia umbral v0 se produce una corriente en el circuito de la fotocélula que puede ser anulada parcial o totalmente por un potencial de frenado V0, aplicado al ánodo, tal que:
eVo= 1 2 m vmax2
De tal forma que cuando la corriente se hace igual acero en el circuito de la fotocelda, la ecuación se transforma en la siguiente expresión:
hv= wo+ eVo
2. OBJETIVOS
3.1. Determinar la constante de Planck h.
3.2. Determinar la dependencia del potencial de frenado respecto de la intensidad de la radiación incidente.
3. DESCRIPCIÓN DE MATERIALES Y EQUIPO
4.3. Equipo Pasco h/e.
4.4. Voltímetrodigital.
4.5. Filtro de transmisión (Dado en porcentajes).
4.6. Filtro para el color amarillo y verde.
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMETAL
5.7. Parte A: Cálculo de h, Vo y Vo*:
5.8.1. Se encendió la fuente de mercurio accionando el interruptor y no se apago hasta finalizar el experimento.
5.8.2. Se espero que la lámpara se calentara durante un...
Diana Ximena Delgado Triana (1.088’272.515),
Andrés Felipe Valencia Agudelo (1.088’285.328).
Laboratorio de Física III, Grupo No 15, Subgrupo No 2, Martes 4-6.
Francisco Javier Cataño Alzate
Fecha de entrega del informe: 29/03/2011
RESUMEN
El proceso por el cual se liberan electrones de un material por la acción de la radiación se denomina efectofotoeléctrico o emisión fotoeléctrica. En esta práctica se determinará la dependencia del potencial de frenado respecto de la intensidad de la radiación incidente, así como la constante de Planck h.
1. INTRODUCCIÓN
Por la explicación teórica de este fenómeno Albert Einstein, recibió el premio Nobel en 1921 y por su contribución experimental Robert Andrews Millikan lo obtuvo en 1923.
En 1905 AlbertEinstein propuso una explicación que relaciona la forma como depende la emisión fotoeléctrica de la frecuencia de radiación. Einstein sugirió que los electrones libres, en su interacción con la radiación electromagnética, se comportan en la forma propuesta por Max Planck, para los osciladores atómicos en relación con la radiación de cuerpo negro, según la cual cada oscilador puede absorber o emitiruna cantidad de energía discreta, o cuanto de energía posteriormente llamado Fotón. La ecuación que proporciona la energía de un cuanto es:
E=hv
En la cual, E es la energía absorbida o emitida en cada proceso, h una constante de proporcionalidad (posteriormente llamada constante de Planck, h=6.625×10−34 J·s), v la frecuencia de radiación electromagnética. Por consiguiente v =c/, donde c= 3×108 m/s, es la velocidad de la radiación incidente y su longitud de onda correspondiente.
Para Einstein cuando un fotón incide sobre una superficie metálica alcalina puede transmitir energía suficiente a un electrón para que supere la barrera de energía potencial de la superficie y se libere del metal.
La energía de fotón hv debe ser mayor o igual que la función detrabajo w0, la cual es la mínima energía que
necesita un electrón para poder escapar del metal, es decir hv w0.
En este caso, vo=w0/h, es llamada la frecuencia umbral. Esta frecuencia mínima es incompatible con la ondulatoria, pues, cualquiera que sea la frecuencia de la radiación siempre ha de ser posible una emisión electrónica con una iluminación suficientemente intensa, según la teoríaclásica.
De acuerdo con lo anterior,
hv = wo+ 1 2 m vmax2
Donde ½mv2max es la energía cinética del electrón desprendido del metal. Esta ecuación es la célebre ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico.
La Energía de los electrones emitidos aumenta linealmente con la frecuencia, pero es independiente de la intensidad de la luz.
Para efectos experimentales se emplea una fotocélula que secompone de una placa fotoemisiva llamada cátodo y un ánodo colector de carga. Cuando el cátodo se expone a una luz de frecuencia v mayor que la frecuencia umbral v0 se produce una corriente en el circuito de la fotocélula que puede ser anulada parcial o totalmente por un potencial de frenado V0, aplicado al ánodo, tal que:
eVo= 1 2 m vmax2
De tal forma que cuando la corriente se hace igual acero en el circuito de la fotocelda, la ecuación se transforma en la siguiente expresión:
hv= wo+ eVo
2. OBJETIVOS
3.1. Determinar la constante de Planck h.
3.2. Determinar la dependencia del potencial de frenado respecto de la intensidad de la radiación incidente.
3. DESCRIPCIÓN DE MATERIALES Y EQUIPO
4.3. Equipo Pasco h/e.
4.4. Voltímetrodigital.
4.5. Filtro de transmisión (Dado en porcentajes).
4.6. Filtro para el color amarillo y verde.
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMETAL
5.7. Parte A: Cálculo de h, Vo y Vo*:
5.8.1. Se encendió la fuente de mercurio accionando el interruptor y no se apago hasta finalizar el experimento.
5.8.2. Se espero que la lámpara se calentara durante un...
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