Efecto fotoeléctrico


Efecto fotoeléctrico
Es la emisión de electrones por una sustancia (normalmente se utilizan metales para este efecto )cuando son incididas sobre dicho material una radiación electromagnética, como la luz visible, o rayos UV, en general.
Sus características principales son:
Para cada sustancia hay una frecuencia mínima o umbral de la radiación electromagnética por debajo de la cual no seproducen fotoelectrones por más intensa que sea la radiación.
La emisión electrónica aumenta cuando se incrementa la intensidad de la radiación que incide sobre la superficie del metal, ya que hay más energía disponible para liberar electrones.
Tomando en cuenta las características del efecto fotoeléctrico es opuesto al los rayos X, ya que el efecto fotoeléctrico puede indicar que los fotones puedentransferir energía a los electrones, mientras que los rayos X es la transformación de un fotón en parte o total de la energía cinética de un electrón en movimiento.
Descripción:
Los fotones de un rayo de luz poseen energía que es determinada por la frecuencia de la luz emitida. En dicho proceso de fotoemisión, los electrones absorben la energía de un fotón, y si este posee una mayor energía que lafunción de trabajo, uno o varios electrones son arrancados del material, de lo contrario si la energía es más baja que la función de trabajo este no puede escapar a la superficie del material.
Este efecto no depende de la intensidad del haz de luz, ya que esta determina es la cantidad de fotones emitidos mas no cambia la energía de los fotones que serán proyectados.
Los electrones puedenabsorber la energía de los fotones, pero para que estos sean liberados de un enlace atómico, es necesario que estos absorban toda la energía de los fotones, de la contrario la energía será re-emitida. La energía del fotón es dividida en dos partes, la primera es utilizada para liberar al electrón del átomo, y el resto constituye la energía cinética del electrón para que este sea una partícula libre.Leyes de la emisión fotoeléctrica
Para un metal y una frecuencia de radiación incidente dado, la cantidad de fotoelectrones emitidos es directamente proporcional a la intensidad de luz incidente.2
1. Para cada metal dado, existe una cierta frecuencia mínima de radiación incidente debajo de la cual ningún fotoelectrón puede ser emitido. Esta frecuencia se llama frecuencia de corte, también conocidacomo "Frecuencia Umbral".
2. Por encima de la frecuencia de corte, la energía cinética máxima del fotoelectrón emitido es independiente de la intensidad de la luz incidente, pero depende de la frecuencia de la luz incidente.
3. La emisión del fotoelectrón se realiza instantáneamente, independientemente de la intensidad de la luz incidente. Este hecho se contrapone a la teoría Clásica: la FísicaClásica esperaría que existiese un cierto retraso entre la absorción de energía y la emisión del electrón, inferior a un nanosegundo.



Historia
Heinrich Hertz

Fue un físico alemán y principal descubridor del efecto fotoeléctrico y sus características.
Las primeras observaciones de dicho efecto fueron realizadas por Heinrich Hertz en 1887, es sus experimentos sobre la producción y recepción de lasondas electromagnéticas. Hertz tenía un receptor que consistía en una bobina en la que se podía producir una pequeña chispa como consecuencia de la recepción de una onda electromagnética. Para observar mejor la chispa Heinrich encerró la bobina en una caja negro, pero la chispa ya no tenía la misma longitud, se había reducido al compararla con el experimento sin la caja. De inmediato el físicodetallo como la absorción de la luz ultravioleta facilitaba el salto de electrones, por lo tanto la intensidad de la chispa en el receptor. Hertz público un artículo sobre sus resultados sin poder explicar el fenómeno.

Joseph John Thomson

El físico británico Joseph John Thomson investigaba en el año 1887 los rayos catódicos. Influenciado por los trabajos e hipótesis de James Clerk Maxwell...