El Efecto Fotoeléctrico

El efecto fotoeléctrico
En 1902 Phillips lenard hizo notar que “la concepción usual de que la energía de la luz está continuamente distribuida sobre el espacio a través del cual se propaga encuentra serias dificultades cuando se intenta explicar el fenómeno fotoeléctrico,” la idea de los cuantos de energía absorbidos y emitidos, extendida a laradiación en general, permitió a Albert Einstein explicar el efecto fotoeléctrico en términos de una naturaleza “corpuscular” de la luz, es decir, de una naturaleza dual en la que coexisten onda y partícula y se integran en la “ondicula”.
1887, Heinrich Hertz observo que un metal alcalino emite electrones cuando sobre el incide luz. Las característicasprincipales de este fenómeno son:
i. La velocidad de los electrones emitidos depende solamente de la frecuencia de la luz incidente.
ii. El número de electrones emitidos depende de la intensidad de la radiación incidente.
iii. Para cada metal existe una frecuencia de luz incidente, denominada frecuencia critica vc, tal que, para frecuencias menores que esta, nohay efecto fotoeléctrico.
Si los cuantums o corpúsculos de luz tienen energía hv, esta se trasmite al electrón con el que interactúa el corpúsculo. El electrón utiliza una parte W, de esta energía, llamada función trabajo, para liberarse del meta(para cancelar la energía de ligadura) y el resto es su energía cinética. Es decir:

Cuando la frecuencia delos corpúsculos es tal que hv coincide con W, la energía cinética es cero. Ésta es una condición particular que define a la frecuencia critica vc=W/h. la frecuencia critica es una variable física con un valor distinto para cada metal. Cuando la frecuencia de la radiación es v ≥ vc, cada fotón absorbido en la interacción da lugar a un electrón libre, el númerode estos electrones depende entonces del número de fotones, es decir, de la intensidad de la radiación. Las tres características del efecto fotoeléctrico se explican de manera simple. Además, según la teoría especial de la relatividad el momento de una partícula sin masa está dado por la relación:

En algunas situaciones el comportamiento de loscorpúsculos de luz se comprende fácilmente si se le asigna un momento hk.

La teoría cuántica
De la misma manera en que la relatividad cambió el punto de vista de la física yde la filosofía natural acerca de la naturaleza de la existencia, la teoría cuántica tuvoun impacto aún mayor.

La teoría cuántica ha desarrollado la habilidad matemática para realizar las predicciones más precisas, encuanto a los resultados de experimentos referidos a la interacción mutua entre partículas, electrones, fotones, fuerzas, masas, moléculas, yde la polarización del "vacío".
Cuando se trata con lo muy pequeño, se vuelve necesario visualizar su tema principal mediante abstracciones y matemáticas. Sabemos que los dibujos que hacemos no son reales, pero vivimos en el mundo grande con infinitas partículasamontonadas y mantenidas juntas mediante fuerzas que conforman nuestro ambiente, nuestros cuerpos y nuestras mentes. Resulta imposible efectuar un dibujo de un fotón; para explicarlo sólo podemos utilizar abstracciones. En algunas ocasiones el fotón está viajando, digamos desde esta página al ojo del lector. En otras ocasiones se encuentra "dentro" de un átomo, habiendo chocado contra un electrón,excitándolo y en donde se mantiene convertido en masa de espacio tiempo.
Mientras estudiaba el problema del cuerpo negro, Max Planck descubrió que la energía se encuentra distribuida en paquetes muy pequeños pero discretos, h. Cuando medimos una temperatura, la vemos como un continuo. La lectura de ésta podría ser 69.004°F (20.588°C) o 69.005°F (20.558°C) en un punto del espacio. Nuestras...