Efecto Fotoelectrico

VERIFICACIÓN DEL EFECTO FOTO ELÉCTRICO CON LUZ ULTRAVIOLETA

PHOTO ELECTRIC EFFECT CHECK WITH ULTRAVIOLET LIGHT

A. L. Marquez1
1Fundación Universitaria Los Libertadores
angiemarquez80@hotmail.com

Resumen
Desde el punto de vista de estudiante se desarrollo un experimento para verificar el efecto fotoeléctrico con un montaje sencillo para aclarar dudas sobre este efecto y lasfrecuencias de onda en las cuales se puede presentar, de igual manera se plantea la conexión matemática entre la ecuación de Einstein y la ecuación de trabajo en función de la carga del electrón para analizar la viabilidad de la cuantificación experimental de esta comprobación.

Palabras claves: Efecto Fotoeléctrico, Experimento.

Abstract
From the point of view of student development is anexperiment to verify the photoelectric effect with a simple assembly to clarify questions concerning this effect and wave frequencies which can occur, just as there is the mathematical connection between the equation Einstein and the equation of work based on the electron charge to analyze the feasibility of experimental quantification of this check.

Keywords: Photoelectric Effect, Experiment

1.Introducción

En busca de nuevas estrategias para consolidar conceptos se puede crear un montaje sencillo para verificar el efecto fotoeléctrico y así todos los estudiantes de colegio y/o universidad puedan comprobar la base del funcionamiento de los paneles solares y aprovechar su auge.
Al efectuar experimentos que comprueben el efecto fotoeléctrico generalmente se realizan con un equipoespecial y con luz visible, por lo cual queda la duda en los practicantes si estos rangos también son validos para longitudes de onda diferentes a las de luz visible y se puede generar el mismo efecto.

El efecto fotoeléctrico es producto de paquetes de fotones provenientes de la luz (Tabla No. 1) proporcionan la energía suficiente para desprender o liberar electrones libres de un metalfotosensible. (Tabla No. 2).

Color | Rango de longitud de onda (nm.) | Longitud de onda representativa | Frecuencia (hertzios) |
Ultravioleta | <400 | 254 | 11.8 x 1014 |
Violeta | 400-425 | 410 | 7.31 x 1014 |
Azul | 425-490 | 460 | 6.52 x 1014 |
Verde | 490-560 | 520 | 5.77 x 1014 |
Amarillo | 560-585 | 570 | 5.26 x 1014 |
Anaranjado | 585-640 | 620 | 4.84 x 1014 |
Rojo | 640-740 | 680| 4.41 x 1014 |
Infrarrojo | >740 | 1400 | 2.14 x 1014 |
Tabla No. 1 Rangos teóricos de longitud de onda de luz.

Para realizar este experimento se utilizo:
* Recipiente de plástico.
* Un par de placas de Aluminio, Bronce, Cobre y Zinc.
* Fuente de luz ultravioleta.
* Voltímetro.
* Agua.

Se preparan las muestras mediante un proceso de oxidación y la otra debe estarlibre de impurezas.
Metal | (eV) | Frecuencia (hertzios) |
Sodio | 2.46 | 5.95 x 1014 |
Aluminio | 4.08 | 9.87 x 1014 |
Cobre | 4.70 | 1.14 x 1015 |
Zinc | 4.31 | 1.04 x 1015 |
Plata | 4.76 | 1.15 x 1015 |
Platino | 6.35 | 1.54 x 1015 |
Plomo | 4.14 | 1.00 x 1015 |
Hierro | 4.50 | 1.09 x 1015 |
Estaño | 4.42 | 1.07 x 1015 |
Bronce | 4.56 | 1.10 x1015 |
Tabla No. 2 Función teórica de trabajo de algunos metales
*Como el bronce es aleación de algunos de estos metales, se considera la función de trabajo del mismo orden.

Se perfora el recipiente de plástico para que la fuente de luz ultravioleta lo atraviese, de esta forma la fuente de luz quede sumergida en agua igual que las placas del mismo material siempre estando una oxidada y la otralibre de impurezas, las cuales estaban conectas al voltímetro para medir el flujo de electrones desprendidos (Ver Fig. 1).

Fig. 1. Montaje del experimento para verificación del efecto fotoeléctrico.

2. Resultados y Análisis.

Material Oxidado | Material Libre | Voltaje Inicial(V) | Voltaje Final(V) | Diferencia de Voltaje
(V) |
Aluminio | Aluminio | 0.15 | 0.96 | 0.81 |...