Efecto fotoeléctrico
Páginas: 5 (1197 palabras)
Publicado: 24 de noviembre de 2015
Efecto fotoeléctrico
Qué es el efecto foto-eléctrico: es el fenómeno que consiste en que los metales liberan electrones de su superficie cuando les incide luz. El efecto es pequeño (nadie se electrocuta al tocar un metal iluminado) y depende del metal (la mayoría emite electrones sólo con luz ultravioleta, pero hay algunos que emiten incluso con luz visible). Esto mantuvo perplejos a losfísicos de 1900 (vamos a ver por qué), hasta que Albert Einstein, basándose en un trabajo previo de Max Planck, logró explicar el efecto con un golpe de audacia: proponiendo que la luz, además de ser una onda, tiene carácter de partículas.
Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico, postulando que la luz no interactuaba con la materia en forma de un flujo continuo sino en “cuantos” de energía ymomentum (hoy llamados “fotones”), el tamaño de los cuales sería proporcional a la frecuencia de la onda electromagnética.
Si los electrones emitidos se hacen circular por un circuito en el que mide la intensidad de corriente y al que se le añade una fuente de tensión variable que puede cambiar de polaridades, y se estudia la intensidad de la corriente eléctrica formada en términos del voltajeaplicado al circuito, para diferentes valores de la intensidad de la fuente luminosa, se obtienen los siguientes resultados experimentales:
1. La intensidad de corriente aumenta desde un valor dado cuando V = 0, hasta un valor de saturación cuando V aumenta, que corresponde al caso en el que todos los electrones emitidos son enfocados hacia el ánodo y se mueven por el circuito.
2. Si la polaridadde la fuente de tensión se invierte, la intensidad de corriente disminuye, hasta que se anula para un potencial |V0|, llamado potencial de frenado. Este potencial es tal que frena a los electrones más rápidos emitidos desde el metal.
3. Si se hace la misma experiencia con una intensidad diferente de la fuente luminosa, la gráfica es similar, aumentando la intensidad de corriente que circula porel circuito, pero manteniéndose constante el potencial de frenado.
4. El potencial de frenado depende del material emisor de electrones y de la frecuencia de la radiación incidente, de forma que, para cada material, existe una frecuencia ν0 de ominada frecuencia umbral por debajo de la cual no se produce el efecto fotoeléctrico. Además se observó que no existía tiempo de retardo en el efectofotoeléctrico, es decir la emisión de electrones ocurre de forma simultánea a cuando la luz incide sobre el material
Son muchos los aspectos que la física clásica (teoría electromagnética de la luz) es incapaz de justificar:
1. La velocidad máxima de los electrones emitidos, y por tanto el potencial de frenado V0, debería depender de la intensidad luminosa incidente ya que a mayor intensidad, mayorenergía transferida y mayor energía cinética alcanzada por los electrones.
2. El efecto fotoeléctrico debería ocurrir para cualquier tipo de luz, siempre que la intensidad fuese lo suficientemente alta, y la frecuencia no debería jugar ningún papel en este proceso.
3. El tiempo de retardo debería hacerse apreciable sin más que disminuir la intensidad de la fuente luminosa, pues se necesitaríaun tiempo manifiestamente mayor que cero para transmitir a los electrones la energía necesaria como para poder vencer su ligadura al metal.
La justificación teórica de los resultados experimentales se produce a partir de la hipótesis de Einstein sobre el fotón, que es quien transporta la unidad de energía, E = hν, de la onda electromagnética. El efecto fotoeléctrico se produce cuando uno deestos fotones es absorbido por un electrón ligado a un átomo, adquiriendo instantáneamente toda su energía, que la utiliza para salir eyectado del material.
LÁSER
La palabra láser es un acrónimo de las palabras inglesas: Light Amplification by Stimulated Emisión of Radiation, es decir, amplificación de luz mediante emisión estimulada de radiación.
El láser emite luz en una sola dirección como...
Qué es el efecto foto-eléctrico: es el fenómeno que consiste en que los metales liberan electrones de su superficie cuando les incide luz. El efecto es pequeño (nadie se electrocuta al tocar un metal iluminado) y depende del metal (la mayoría emite electrones sólo con luz ultravioleta, pero hay algunos que emiten incluso con luz visible). Esto mantuvo perplejos a losfísicos de 1900 (vamos a ver por qué), hasta que Albert Einstein, basándose en un trabajo previo de Max Planck, logró explicar el efecto con un golpe de audacia: proponiendo que la luz, además de ser una onda, tiene carácter de partículas.
Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico, postulando que la luz no interactuaba con la materia en forma de un flujo continuo sino en “cuantos” de energía ymomentum (hoy llamados “fotones”), el tamaño de los cuales sería proporcional a la frecuencia de la onda electromagnética.
Si los electrones emitidos se hacen circular por un circuito en el que mide la intensidad de corriente y al que se le añade una fuente de tensión variable que puede cambiar de polaridades, y se estudia la intensidad de la corriente eléctrica formada en términos del voltajeaplicado al circuito, para diferentes valores de la intensidad de la fuente luminosa, se obtienen los siguientes resultados experimentales:
1. La intensidad de corriente aumenta desde un valor dado cuando V = 0, hasta un valor de saturación cuando V aumenta, que corresponde al caso en el que todos los electrones emitidos son enfocados hacia el ánodo y se mueven por el circuito.
2. Si la polaridadde la fuente de tensión se invierte, la intensidad de corriente disminuye, hasta que se anula para un potencial |V0|, llamado potencial de frenado. Este potencial es tal que frena a los electrones más rápidos emitidos desde el metal.
3. Si se hace la misma experiencia con una intensidad diferente de la fuente luminosa, la gráfica es similar, aumentando la intensidad de corriente que circula porel circuito, pero manteniéndose constante el potencial de frenado.
4. El potencial de frenado depende del material emisor de electrones y de la frecuencia de la radiación incidente, de forma que, para cada material, existe una frecuencia ν0 de ominada frecuencia umbral por debajo de la cual no se produce el efecto fotoeléctrico. Además se observó que no existía tiempo de retardo en el efectofotoeléctrico, es decir la emisión de electrones ocurre de forma simultánea a cuando la luz incide sobre el material
Son muchos los aspectos que la física clásica (teoría electromagnética de la luz) es incapaz de justificar:
1. La velocidad máxima de los electrones emitidos, y por tanto el potencial de frenado V0, debería depender de la intensidad luminosa incidente ya que a mayor intensidad, mayorenergía transferida y mayor energía cinética alcanzada por los electrones.
2. El efecto fotoeléctrico debería ocurrir para cualquier tipo de luz, siempre que la intensidad fuese lo suficientemente alta, y la frecuencia no debería jugar ningún papel en este proceso.
3. El tiempo de retardo debería hacerse apreciable sin más que disminuir la intensidad de la fuente luminosa, pues se necesitaríaun tiempo manifiestamente mayor que cero para transmitir a los electrones la energía necesaria como para poder vencer su ligadura al metal.
La justificación teórica de los resultados experimentales se produce a partir de la hipótesis de Einstein sobre el fotón, que es quien transporta la unidad de energía, E = hν, de la onda electromagnética. El efecto fotoeléctrico se produce cuando uno deestos fotones es absorbido por un electrón ligado a un átomo, adquiriendo instantáneamente toda su energía, que la utiliza para salir eyectado del material.
LÁSER
La palabra láser es un acrónimo de las palabras inglesas: Light Amplification by Stimulated Emisión of Radiation, es decir, amplificación de luz mediante emisión estimulada de radiación.
El láser emite luz en una sola dirección como...
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