Fotones

La teoría electromagnética de Maxwell logró integrar las teorías anteriores sobre la electricidad, el magnetismo y la óptica, e, inicialmente, pareció que podía terminar el debate histórico sobre lanaturaleza de la luz. Pero no hubo que esperar mucho para que se reabriera este debate, porque ocurrió curiosamente que en el curso del experimento en el que Hertz produjo y recibió por primera vezondas electromagnéticas, se observó un fenómeno, llamado efecto fotoeléctrico, para cuya explicación necesitó Einstein (1879-1955), poco después volver a plantear un modelo corpuscular de la luz.El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un metal cuando se ilumina con luz de una frecuencia suficientemente elevada. Hertz lo observó de una forma algo indirecta alrealizar su experimento en 1887 y dejó constancia de él, pero no le dio demasiada importancia. Un año más tarde Hallwachs (1859-1922) y sus colaboradores lo comprobaron iluminando con luzultravioleta una lámina metálica conectada a un electroscopio cargado negativamente. Poco tiempo después fue interpretado por Lenard (1862-1947), que fue quien dio nombre al fenómeno y lo estudió con mayordetalle. Por sus investigaciones sobre los "rayos catódicos" (haces de electrones emitidos por el efecto fotoeléctrico desde un cátodo metálico) Lenard obtuvo el premio Nobel de física en 1908.


Elefecto fotoeléctrico es uno entre varios fenómenos sobre procesos de interacción entre la luz y la materia que no tienen explicación si se aplica a la luz un modelo ondulatorio. En el año 1900,tratando de explicar uno de estos hechos (la llamada radiación del cuerpo negro), Planck (1858-1947) formuló la hipótesis de que la energía que puede absorber o emitir la materia en forma de radiaciónelectromagnética es siempre múltiplo de una cantidad a la que llamó "quantum" o "cuanto de energía". Operativamente, la ley de Planck dice que la energía de un "quantum" es E = h·n, siendo n la...