fisica

Antecedentes. Maxwell, entre 1864 y 1873, resumi en cuatro frmulas matemticas toda la electricidad y el magnetismo y seal que el campo electromagntico era una onda que viajaba a la misma velocidad de la luz (velocidad que dedujo de magnitudes elctricas y magnticas INCRUSTAR Equation.3 ) La conclusin de que la luz era un fenmeno electromagntico indujo a los experimentadores a buscar el efecto dela luz sobre los fenmenos elctricos. En 1887, Hertz, y ms tarde Hallwachs, realizaron el siguiente experimento. Colocaron una placa de cinc en un electroscopio al que iluminaba con la luz procedente de la chispa que saltaba en un arco voltaico y observaron lo siguiente Si el electroscopio y la lmina de cinc estaban cargados negativamente, se descargaban al iluminarlos ( se juntaban las lminasdel electroscopio). Si el electroscopio y la lmina de cinc estaban cargados positivamente no se descargaba al iluminarlo. Si estaba cargado negativamente y se interpone una cristal entre el arco y la lmina de Zn, no se produce descarga aunque aumentara la intensidad de la luz. Explicar estos hechos aplicando la teora de la mecnica clsica sobre las ondas luminosas es imposible. Una posibleexplicacin-resumen en aquel momento (final del siglo XIX) sera La luz es capaz de extraer los electrones cuando hay exceso de ellos sobre el metal (cargado negativamente). Si el electroscopio est cargado positivamente puede que la luz extraiga algunos electrones pero no logra arrancarlos y alejarlos de la placa y vulven a caer en ella, por tanto la carga del electroscopio no vara. El cristal absorbe laluz ultravioleta y al interponerlo entre la luz y la lmina del electroscopio absorbe la componente ms energtica de la radiacin y por ello la radiacin que queda no puede extraer electrones. La explicacin aportada por la teora de la mecnica clsica sera La energa de una onda est repartida sobre el frente de onda y es proporcional al cuadrado de la amplitud y de la frecuencia ( dE dm V24(r2vdt w2A2 4(r2vdt (2(()2 A2 ). La Intensidad ( E / trea) tambin mantiene la misma proporcionalidad). La luz incidente aporta una cantidad de energa sobre la superficiede de la placa tanto mayor cuanto ms potente sea el foco o mayor el nmero de focos, pero aunque esta energa aumente mucho, si no es de la calidad adecuada (frecuencia adecuada), no es capaz de arrancar electrones. Adems elcristal interpuesto no evita que llegue una gran cantidad de energa, ya que slo retiene alguna (el cristal no se calienta hasta fundirse). A ms tiempo de exposicin a la radiacin ms energa incidente y al final se producira la extraccin repentina de todos los electrones. Pero esto no sucede. La T. Clsica no encuentra explicacin y lo ms que puede decir es que la extraccin no depende slo de laintensidad (I) de la luz incidente. Si el campo elctrico -E- de la onda electro-magntica (E equivale a Amplitud) fuera responsable de la extraccin, tendramos que pensar que al incrementar la intensidad de la radiacin la energa cintica de los electrones extrados tambin se incrementara ( I( E2 ). Como no es as , hay que buscar otra teoras que expliquen el fenmeno. En 1902, Lenard raliz unaexperiencia similar a la realizada por Thomson y observ quehay un potencial de corte de emisin que es independiente de la intensidad de la luz que incide. Duplicando la intensidad, solo se duplica el nmero de electrones extrados, pero no su energa. Einstein explica que la luz privada de las radiaciones de mayor frecuencia, las ms energticas, absorbidas por el cristal interpuesto (ver el primerejemplo) no es capaz de arrancar los electrones. No es tanto la cantidad de energa que llega a la superficie del metal, como la calidad de esa energa es necesario que lleguen unos fotones muy energticos- Nota curiosa.- Hertz realiza la produccin y deteccin de las ondas electromagntica (ondas herzianas) y demuestra que se propagan a la velocidad de la luz, confirmando as que la luz es una onda...