La ley de einstein del efecto fotoeléctrico

La ley de Einstein del efecto fotoeléctrico
En su artículo Einstein daba una explicación teórica a varias de las propiedades hasta entonces misteriosas de la luz, y que no eran explicables por la teoría clásica electromagnética proponiendo la hipótesis (revolucionaria para aquel tiempo) de que la radiación lumínica está cuan tizada, esto es la luz emitida por los objetos radiantes está formadade paquetes discretos de energía, llamados quanta (singular quantum , del latín, cantidad), cuantos de luz (das Lichtquant como los llamó Einstein en alemán) con una energía  (siendo  la constante de Planck, y , la frecuencia de la radiación electromagnética), posteriormente denominados fotones (partículas de luz), en 1926 por el físico químico norteamericano Gilbert N. Lewis (1875 -1946) .
Así,Einstein asumió que la cuantización de la emisión de la energía usada por el físico alemán Max Planck (1858 - 1947) para explicar el espectro de la radiación de cuerpo negro en 1900 es una característica universal de la luz. Max Planck en su artículo fundacional de la era cuántica (donde introdujo la expresión  ) había colocado esa discontinuidad en el emisor de la radiación no en la radiaciónmisma. Einstein coloco de esta manera la discontinuidad cuántica en la misma luz (radiación electromagnética). De esta manera, más bien que estar distribuida continuamente por el espacio a través del cual se propaga, la energía de la luz consiste de quanta discretos de energía. La luz actúa igual que pequeñas partículas al interaccionar con la materia.
En el efecto fotoeléctrico, es pues un efectomecanocuántico, en el que se produce fotoemisión de electrones cuando uno de los quantum (fotón) de energía h es absorbido por un electrón del metal. El hecho de que la energía de expulsión de los electrones fuera independiente de la energía total de iluminación, se explica bien si consideramos que la interacción de la luz con los electrones del metal debe ser igual que una partícula que da toda laenergía al electrón. Así, cuando uno de estos fotones penetran en la superficie del cátodo toda la energía puede darse completamente al electrón, la energía del fotón es convertida en energía del fotoelectrón. No obstante, si el electrón está alguna distancia en el material del cátodo, alguna energía será perdida en el movimiento hacia la superficie. Esto es, el electrón debe utilizar ciertaenergía para escapar del metal, siempre habrá un coste cuando el electrón deja la superficie del cátodo, llamado por ello la función de trabajo fotoeléctrico  , igual a la energía de ionización del metal, la energía necesaria para extraer un electrón del metal, y que es característica de cada metal.
Los electrones más energéticos serán aquellos emitidos desde la superficie del metal, y dejaran elcátodo con una energía cinética  ; la cual representa la diferencia  , una consecuencia de la conservación de la energía . Algunos electrones tendrán menos energía cinética de esta cantidad debida a la energía perdida dentro del metal.
La ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico expresa estos hechos:
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La energía de un cuanto de luz (h) incidente es igual a la energía requerida para extraer el electrón del metal (la función ) más la energía cinética  impartida al electrón.
Es difícil medir directamente la velocidad de los electrones, en su lugar la cantidad , la energía cinética del electrón es determinada midiendo la diferencia depotencial , que es necesaria para impedir que los electrones lleguen la ánodo. El producto de de la diferencia de potencial V por la carga del electrón e es la cantidad de trabajo hecho contra el campo electrostático, y cuando  tiene justo el valor requerido para prevenir que los electrones alcancen el ánodo (llamado entonces potencial de parada ) la siguiente relación es satisfecha  es la energía...