Efecto Fotoelectrico

Efecto Fotoeléctrico
Introducción
Se llama efecto fotoeléctrico la liberación (total o parcial) de los electrones de enlaces con átomos  y moléculas de la sustancia bajo acción de la luz (visible, infrarroja y ultravioleta).
Si los electrones  salen fuera de la sustancia  el efecto fotoeléctrico se denomina externo. El efecto fotoeléctrico se observa en los metales.
 Hay tres características  fundamentales  del efecto fotoeléctrico.    
1. La corriente fotoeléctrica de saturación ( o sea, el número máximo de electrones liberados por la  luz en 1 s) es directamente proporcional  al flujo luminoso incidente.        
2. La velocidad de los fotoelectrones crece con el aumento de la frecuencia de la luz incidente y no depende de su intensidad.                 
3.Independientemente de la intensidad de la luz el efecto fotoeléctrico  comienza sólo con frecuencia mínima determinada ( para el metal dado) de la luz que se denomina frecuencia de corte o umbral.     
El efecto fotoeléctrico fue descubierto por Heinrich, en 1887, al observar que ciertos metales, bajo la acción de la luz, emiten cargas negativas. Más adelante se pudo comprobar que eran electrones y que laemisión se debía principalmente a la radiación ultravioleta. Los metales alcalinos son una excepción pues son capaces de emitir electrones al incidir ellos la luz visible.
Einstein suponía que la radiación electromagnética esta formada de paquetes de energía, y que dicha energía depende de la frecuencia de la luz:

A estos paquetes de energía se les denominó posteriormente fotones.
De esta manera sepuede explicar perfectamente el efecto fotoeléctrico.
* No todos los fotoelectrones tienen la misma energía ya que algunos
se emiten desde sitios más profundos y el trabajo que hay que realizar
para arrancarlos del metal (función de trabajo) es mayor.
   
Figura: Dispositivo experimental para el efecto fotoelectrico
Objetivos:
El alumno medirá la intensidad de la luz de un foco haciauna celda solar, y demostrara que se produce una diferencia de potencial y una corriente eléctrica y que es posible calcular energía
El alumno aplicara sus conocimientos de las propiedades de la luz: refracción, difracción, reflexión, interferencia, polarización, efecto fotoeléctrico y sus propiedades.
El alumno comprenderá que el descubrimiento y explicación del efecto fotoeléctrico es la base dela tecnología moderna y que en la actualidad tengamos una alternativa de la fuente de energía de alta eficiencia y limpia a partir de la energía solar.
Material:
* Celdas fotoeléctricas
* Multímetro
* Foco
* Conexiones
* Soporte universal
Procedimiento:
a) Se conectó la terminal negativa (negro) de la celda fotoeléctrica al común del amperímetro (COM) y la terminalpositiva (roja) a la entrada mA del amperímetro, ajustar la escala del amperímetro a 200 mA para medir la corriente y en escala del voltímetro a 20V para medir voltaje.
b) Se dispuso de un foco a 50cm por encima de la superficie de la celda fotoeléctrica, durante un minuto, y continuamente registrar la lectura del amperímetro primero y después el voltaje, hasta donde lo permitió el soporteuniversal.
c) Se fue disminuyendo la distancia 5cm y volver a tomar la lectura del amperímetro y voltímetro, durante un minuto.
d) Repetir el procedimiento anterior hasta 5cm por encima de la celda fotovoltaica.
Constante de Planck
La constante de Planck, simbolizada con la letra h (o bien ħ=h/2π, en cuyo caso se conoce como constante reducida de Planck), es una constante física que representaal cuanto elemental de acción. Es la relación entre la cantidad de energía y de frecuencia asociadas a un cuanto o a una partícula. Desempeña un papel central en la teoría de la mecánica cuántica y recibe su nombre de su descubridor, Max Planck, uno de los padres de dicha teoría.
La constante de Planck relaciona la energía E de los fotones con la frecuencia  de la onda lumínica (letra...