efecto_fotoel
Páginas: 5 (1109 palabras)
Publicado: 21 de septiembre de 2015
Efecto Fotoeléctrico y el Foton
Giuliano Rossi
Introducción a la
óptica
Año 2009
Introducción al fotón
El experimento de rendija dobles realizado por
Thomas Young en 1801, aporta pruebas
fidedignas de que la luz visible es de
naturaleza ondulatoria.
Pero existe otra propiedad de la luz que parece
contradecir que ´´ la luz es una onda ´´
El Fotón
Es la partícula fundamental de lasmanifestaciones cuánticas del fenómeno
electromagnético. Es la partícula portadora
de todas las formas de radiación
electromagnética, incluyendo rayos gamma.
Rayos X, la luz ultra violeta etc.
Propiedades del Fotón
No tiene masa
Viaja con una velocidad constante c
Se comporta como una onda en fenómenos como la
refracción , sin embargo se comporta como una
partícula cuando interaccionacon la materia para
transferir una cantidad fija de energía.
Vida media estable
No tiene antipartícula
Tiene carga eléctrica y colora nula
La luz como fotón
Einstein en 1905 basándose en el trabajo de Planck
propuso que la energía E relacionada con un foton es
E = hf = hc/ λ
En 1917 einstein fue mas allá, y a cada foton le asigno
un momento lineal de magnitud
p = h/λ
En las ecuaciones anterioresf y λ son respectivamente,
la frecuencia y la longitud de onda de la luz incidente,
h es la constante de planck.
h = 6.626 x 10- 34 j.s
Emisión y absorción de fotones
Los
fotones se emiten en muchos procesos
naturales, por ejemplo, cuando se acelera
una partícula con carga eléctrica, durante
una transición molecular, atómica o nuclear a
un nivel de energía más bajo, o cuando se
aniquila unapartícula con su antipartícula.
Los fotones se absorben en los procesos de
reversión temporal que se corresponden con
los ya mencionados
El efecto fotoeléctrico
Si dejamos que una luz
monocromática iniciada
sobre una superficie
metálica, los electrones
pueden ser arrojados
de ella.
El efecto fotoeléctrico
Si producimos una
diferencia de potencial
adecuada entre el
emisor y el receptor,podemos recoger los
electrones lanzados y
medirlos como una
corriente fotoeléctrica i
en el circuito externo.
El efecto fotoeléctrico
Si el receptor esta en un potencial
mas alto que el emisor y la
diferencia es bastante grande la
corriente alcanza una constante
Si reducimos a cero la diferencia, la
corriente eléctrica no disminuye a
cerro. Pero si invertimos el signo y
la diferencia es lo bastantegrande,
inclusive los electrones con mayor
energía son devueltos al emisor
sin chocar con el receptor y la
corriente eléctrica respectivamente
se reduce a cero. El modulo de
esta diferencia de potencial
negativa recibe el nombre de
potencial de frenado.
El efecto fotoeléctrico
Cuando Δv es negativa, los electrones pierden energía
cinética y adquieren energía potencial al pasar del
emisor elreceptor; el cambio de esta ultima en ellos
es Δu= qΔv= -eΔv, es una cantidad positiva cuando
Δv es negativa . Los electrones con mayor energía
poseen energía cinética Kmax. El potencial de
frenado corresponde a la máxima diferencia de
potencial necesaria para que pierdan toda su
energía cinética. La conservación de energía (Δu= Δv) nos da entonces
eVo = Kmax
El efecto fotoeléctrico
Al comparar lascurvas a
y b se advierte el
primero de los tres
hechos .
1- si la luz de determinada
longitud de onda incide
sobre un emisor, el
potencial de frenado no
depende de la
intensidad
El efecto fotoeléctrico
La grafica representa el
potencial de frenado en
función de la frecuencia,
con lo cual llegamos al
segundo hecho.
2- la frecuencia de la luz que
incide sobre un emisor
debe ser mayor que la decierto valor fo. En caso
contrario no se producirá
el efecto fotoeléctrico.
Esta frecuencia de corte fo
solo depende de la
materia del material de
cual esta hecho el
emisor
El efecto fotoeléctrico
La tercera y ultima es que los electrones se
emiten de inmediato una vez que la luz
incidente llega a la superficie del emisor.
Experimentalmente esta probado que es un
lapso aproximado de 0.000000001s...
Giuliano Rossi
Introducción a la
óptica
Año 2009
Introducción al fotón
El experimento de rendija dobles realizado por
Thomas Young en 1801, aporta pruebas
fidedignas de que la luz visible es de
naturaleza ondulatoria.
Pero existe otra propiedad de la luz que parece
contradecir que ´´ la luz es una onda ´´
El Fotón
Es la partícula fundamental de lasmanifestaciones cuánticas del fenómeno
electromagnético. Es la partícula portadora
de todas las formas de radiación
electromagnética, incluyendo rayos gamma.
Rayos X, la luz ultra violeta etc.
Propiedades del Fotón
No tiene masa
Viaja con una velocidad constante c
Se comporta como una onda en fenómenos como la
refracción , sin embargo se comporta como una
partícula cuando interaccionacon la materia para
transferir una cantidad fija de energía.
Vida media estable
No tiene antipartícula
Tiene carga eléctrica y colora nula
La luz como fotón
Einstein en 1905 basándose en el trabajo de Planck
propuso que la energía E relacionada con un foton es
E = hf = hc/ λ
En 1917 einstein fue mas allá, y a cada foton le asigno
un momento lineal de magnitud
p = h/λ
En las ecuaciones anterioresf y λ son respectivamente,
la frecuencia y la longitud de onda de la luz incidente,
h es la constante de planck.
h = 6.626 x 10- 34 j.s
Emisión y absorción de fotones
Los
fotones se emiten en muchos procesos
naturales, por ejemplo, cuando se acelera
una partícula con carga eléctrica, durante
una transición molecular, atómica o nuclear a
un nivel de energía más bajo, o cuando se
aniquila unapartícula con su antipartícula.
Los fotones se absorben en los procesos de
reversión temporal que se corresponden con
los ya mencionados
El efecto fotoeléctrico
Si dejamos que una luz
monocromática iniciada
sobre una superficie
metálica, los electrones
pueden ser arrojados
de ella.
El efecto fotoeléctrico
Si producimos una
diferencia de potencial
adecuada entre el
emisor y el receptor,podemos recoger los
electrones lanzados y
medirlos como una
corriente fotoeléctrica i
en el circuito externo.
El efecto fotoeléctrico
Si el receptor esta en un potencial
mas alto que el emisor y la
diferencia es bastante grande la
corriente alcanza una constante
Si reducimos a cero la diferencia, la
corriente eléctrica no disminuye a
cerro. Pero si invertimos el signo y
la diferencia es lo bastantegrande,
inclusive los electrones con mayor
energía son devueltos al emisor
sin chocar con el receptor y la
corriente eléctrica respectivamente
se reduce a cero. El modulo de
esta diferencia de potencial
negativa recibe el nombre de
potencial de frenado.
El efecto fotoeléctrico
Cuando Δv es negativa, los electrones pierden energía
cinética y adquieren energía potencial al pasar del
emisor elreceptor; el cambio de esta ultima en ellos
es Δu= qΔv= -eΔv, es una cantidad positiva cuando
Δv es negativa . Los electrones con mayor energía
poseen energía cinética Kmax. El potencial de
frenado corresponde a la máxima diferencia de
potencial necesaria para que pierdan toda su
energía cinética. La conservación de energía (Δu= Δv) nos da entonces
eVo = Kmax
El efecto fotoeléctrico
Al comparar lascurvas a
y b se advierte el
primero de los tres
hechos .
1- si la luz de determinada
longitud de onda incide
sobre un emisor, el
potencial de frenado no
depende de la
intensidad
El efecto fotoeléctrico
La grafica representa el
potencial de frenado en
función de la frecuencia,
con lo cual llegamos al
segundo hecho.
2- la frecuencia de la luz que
incide sobre un emisor
debe ser mayor que la decierto valor fo. En caso
contrario no se producirá
el efecto fotoeléctrico.
Esta frecuencia de corte fo
solo depende de la
materia del material de
cual esta hecho el
emisor
El efecto fotoeléctrico
La tercera y ultima es que los electrones se
emiten de inmediato una vez que la luz
incidente llega a la superficie del emisor.
Experimentalmente esta probado que es un
lapso aproximado de 0.000000001s...
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