Efecto Fotoelectrico
Páginas: 10 (2376 palabras)
Publicado: 17 de julio de 2012
EFECTO FOTOELÉCTRICO
|. |
| |
1. INTRODUCCIÓN
Por la explicación teórica de este fenómeno Albert Einstein, recibió el premio Nobel en 1921 y por su contribución experimental RobertAndrews Millikan lo obtuvo en 1923.
En 1905 Albert Einstein propuso una explicación que relaciona la forma como depende la emisión fotoeléctrica de la frecuencia de radiación. Einstein sugirió que los electrones libres, en su interacción con la radiación electromagnética, se comportan en la forma propuesta por Max Planck, para los osciladores atómicos en relación con la radiación de cuerpo negro,según la cual cada oscilador puede absorber o emitir una cantidad de energía discreta, o cuanto de energía posteriormente llamado Fotón. La ecuación que proporciona la energía de un cuanto es:
En la cual, E es la energía absorbida o emitida en cada proceso, h una constante de proporcionalidad (posteriormente llamada constante de Planck, h=6.625×10−34 J·s), v la frecuencia deradiación electromagnética. Por consiguiente v = c/(, donde c= 3×108 m/s, es la velocidad de la radiación incidente y ( su longitud de onda correspondiente.
Para Einstein cuando un fotón incide sobre una superficie metálica alcalina puede transmitir energía suficiente a un electrón para que supere la barrera de energía potencial de la superficie y se libere del metal. La energía de fotón hvdebe ser mayor o igual que la función de trabajo w0, la cual es la mínima energía que necesita un electrón para poder escapar del metal, es decir hv ( w0.
En este caso, vo=w0/h, es llamada la frecuencia umbral. Esta frecuencia mínima es incompatible con la teoría ondulatoria, pues, cualquiera que sea la frecuencia de la radiación siempre ha de ser posible una emisión electrónica con unailuminación suficientemente intensa, según la teoría clásica.
De acuerdo con lo anterior,
Donde ½mv2max es la energía cinética del electrón desprendido del metal. Esta ecuación es la célebre ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico.
La Energía de los electrones emitidos aumenta linealmente con la frecuencia, pero es independiente de la intensidad de la luz.
Para efectosexperimentales se emplea una fotocélula que se compone de una placa fotoemisiva llamada cátodo y un ánodo colector de carga. Cuando el cátodo se expone a una luz de frecuencia v mayor que la frecuencia umbral v0 se produce una corriente en el circuito de la fotocélula que puede ser anulada parcial o totalmente por un potencial de frenado V0, aplicado al ánodo, tal que:
De tal forma que cuando lacorriente se hace igual a cero en el circuito de la fotocelda, la ecuación se transforma en la siguiente expresión:
2. CONTENIDO
2.1 RESULATDOS
2.1.1 CÁLCULO DE h, V0 y V0
Se realizo el procedimiento indicado, se midió el potencial para cada calor. En cada caso el valor que se encuentra en la parte inferior equivale al promedio de los datos tomados.
|Amarillo (v) |Verde(v) |Azul (v) |
|0,624 ± 0,001 |0,558 ± 0,001 |0,475 ± 0,001 |
|0,624 ± 0,001 |0,559 ± 0,001 |0,474 ± 0,001 |
|0,625 ± 0,001 |0,559 ± 0,001 |0,476 ± 0,001 |
|0,626 ± 0,001 |0,559 ± 0,001 |0,477 ± 0,001 |
|0,627 ± 0,001 |0,560 ± 0,001 |0,486± 0,001 |
|0,625 ± 0,001 |0,559 ± 0,001 |0,477 ± 0,001 |
|Violeta (v) |Ultravioleta (v) | |
|0,426 ± 0,001 |0,423 ± 0,001 | |
|0,428 ± 0,001 |0,422 ± 0,001 | |
|0,428 ± 0,001 |0,422 ± 0,001 | |...
|. |
| |
1. INTRODUCCIÓN
Por la explicación teórica de este fenómeno Albert Einstein, recibió el premio Nobel en 1921 y por su contribución experimental RobertAndrews Millikan lo obtuvo en 1923.
En 1905 Albert Einstein propuso una explicación que relaciona la forma como depende la emisión fotoeléctrica de la frecuencia de radiación. Einstein sugirió que los electrones libres, en su interacción con la radiación electromagnética, se comportan en la forma propuesta por Max Planck, para los osciladores atómicos en relación con la radiación de cuerpo negro,según la cual cada oscilador puede absorber o emitir una cantidad de energía discreta, o cuanto de energía posteriormente llamado Fotón. La ecuación que proporciona la energía de un cuanto es:
En la cual, E es la energía absorbida o emitida en cada proceso, h una constante de proporcionalidad (posteriormente llamada constante de Planck, h=6.625×10−34 J·s), v la frecuencia deradiación electromagnética. Por consiguiente v = c/(, donde c= 3×108 m/s, es la velocidad de la radiación incidente y ( su longitud de onda correspondiente.
Para Einstein cuando un fotón incide sobre una superficie metálica alcalina puede transmitir energía suficiente a un electrón para que supere la barrera de energía potencial de la superficie y se libere del metal. La energía de fotón hvdebe ser mayor o igual que la función de trabajo w0, la cual es la mínima energía que necesita un electrón para poder escapar del metal, es decir hv ( w0.
En este caso, vo=w0/h, es llamada la frecuencia umbral. Esta frecuencia mínima es incompatible con la teoría ondulatoria, pues, cualquiera que sea la frecuencia de la radiación siempre ha de ser posible una emisión electrónica con unailuminación suficientemente intensa, según la teoría clásica.
De acuerdo con lo anterior,
Donde ½mv2max es la energía cinética del electrón desprendido del metal. Esta ecuación es la célebre ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico.
La Energía de los electrones emitidos aumenta linealmente con la frecuencia, pero es independiente de la intensidad de la luz.
Para efectosexperimentales se emplea una fotocélula que se compone de una placa fotoemisiva llamada cátodo y un ánodo colector de carga. Cuando el cátodo se expone a una luz de frecuencia v mayor que la frecuencia umbral v0 se produce una corriente en el circuito de la fotocélula que puede ser anulada parcial o totalmente por un potencial de frenado V0, aplicado al ánodo, tal que:
De tal forma que cuando lacorriente se hace igual a cero en el circuito de la fotocelda, la ecuación se transforma en la siguiente expresión:
2. CONTENIDO
2.1 RESULATDOS
2.1.1 CÁLCULO DE h, V0 y V0
Se realizo el procedimiento indicado, se midió el potencial para cada calor. En cada caso el valor que se encuentra en la parte inferior equivale al promedio de los datos tomados.
|Amarillo (v) |Verde(v) |Azul (v) |
|0,624 ± 0,001 |0,558 ± 0,001 |0,475 ± 0,001 |
|0,624 ± 0,001 |0,559 ± 0,001 |0,474 ± 0,001 |
|0,625 ± 0,001 |0,559 ± 0,001 |0,476 ± 0,001 |
|0,626 ± 0,001 |0,559 ± 0,001 |0,477 ± 0,001 |
|0,627 ± 0,001 |0,560 ± 0,001 |0,486± 0,001 |
|0,625 ± 0,001 |0,559 ± 0,001 |0,477 ± 0,001 |
|Violeta (v) |Ultravioleta (v) | |
|0,426 ± 0,001 |0,423 ± 0,001 | |
|0,428 ± 0,001 |0,422 ± 0,001 | |
|0,428 ± 0,001 |0,422 ± 0,001 | |...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.