Marco Teorico Planck

Constante de Planck
Kevin Vega VM12006, Sandra Alvarenga VM12015
13 de abril de 2015

´Indice

2.

1. Introducci´
on

1

2. Objetivos de la Investigaci´
on

1

3. Marco Hist´
orico
3.1. Experimento de Hertz . .
3.2. Experimento de Hallwachs
3.3. Aporte de J.J. Thomson .
3.4. Max Planck . . . . . . . .
3.5. Observaciones de Lenard .
3.6. Einstein . . . . . . . . . .
4. Marco Te´
orico

1.

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Objetivos de la Investigaci´
on

Objetivo General
Determinar experimentalmente el valor de la constante de Planck utilizando el aparato PLCN01 de
1 United Scientific Supplies, inc. del laboratorio de
F´ısica y comparar los resultados obtenidos con el
1
valor aceptado actualmente.
2
Objetivos Espec´ıficos
2
1. Aplicar el m´etodocient´ıfico para calcular el va2
lor de la constante de Planck.
2
3
2. Hacer uso del equipo disponible en el Laboratorio de F´ısica de la Escuela de F´ısica de la
3
Universidad de El Salvador para realizar investigaci´on cient´ıfica.
3. Comprobar que al graficar el potencial de frenado para cada componente espectral como
funci´on de la frecuencia se obtiene una l´ınea
recta.

Introducci´
on

Afinales de 1800’s los cient´ıficos cre´ıan que
los principales principios de la f´ısica eran ya
conocidos. Hab´ıan sin embargo, algunos fen´omenos
conocido como radiaci´
on de cuerpo negro y el
efecto fotoel´ectrico no hab´ıan sido explicados de
manera consitente con la teor´ıa cl´
asica. En el siglo
XIX el f´ısico alem´
an Max Planck desarroll´o un
modelo explicando la radiaci´
on de cuerpo negroel cual dec´ıa que la energ´ıa de las oscilaciones
el´ectricas de los ´
atomos podr´ıa cambiar solamente
en paquetes discretos cuantizados. Einstein luego
explic´
o el efecto fotoel´ectrico haciendo una suposici´
on parecida sobre la energ´ıa es un campo de
radiaci´
on. La revelaci´
on de que la energ´ıa no puede
ser transferida continuamente debe explicada con
cantidades discretas (cuantizadas)que llevaron a
un cambio radical de la comprensi´
on del universo
f´ısico y el desarrollo de la mec´
anica cu´
antica.

4. Calcular las incertezas y el error correspondiente a las medidas experimentales realizadas en
el experimento.

3.
3.1.

Marco Hist´
orico
Experimento de Hertz

En 1886, un f´ısico te´orico llamado Heinrich
Hertz realiz´o un experimento para comprobar la
teor´ıa delelectromagnetismo de Maxwell cuya
principal predicci´on era la existencia de ondas
electromagn´eticas que viajan a la velocidad de la
luz y la conclusi´on de la la luz en s´ı era una de
dichas ondas. El experimento fue un ´exito pero
Hertz observ´o otras cosas que no esperaba. El
experimento consist´ıa de un oscilador hecho de
La primera parte de nuestra invetigaci´
on expli- perillas pulidas de lat´on, cadauna conectada a
car´
a el tratamiento actual de la radiaci´
on de cuer- una bobina de inducci´on de alto voltaje separadas
po negro y del efecto fotoel´ectrico y hablar´a breve- por una peque˜
na distancia por las cuales una
mente del marco hist´
orico en el que estos fen´omenos chispa pudiera saltar. Si las ecuaciones de Maxwell
fueron explicados.
eran correctas, entonces ondas electromagn´eticas1

cat´odicos. Utiliz´o el mismo principio de su tubo de
rayos cat´odicos, ocupando la placa como c´atodo. En
esta ocasi´on, los electrones se emit´ıan por la radiaci´on y no por un campo el´ectrico intenso como en
su tubo.
Para ese entonces, ya se ten´ıa una hip´otesis de lo que
estaba pasando. Los electrones en el c´atodo eran sacudidos y empezaban a vibrar por el campo el´ectrico oscilante dela radiaci´on incidente. EventualmenFigura 1: Experimento de Hertz.
te, algunos de estos electrones vibraban tanto que
eran expulsados del c´atodo.[3] Por lo tanto, bajo
esta l´ogica, para lograr un mayor n´
umero de elecser´ıa transmitidas durante cada serie de chispas. trones expulsados y que estos salgan a mayor vePara confirmar esto, Hertz utiliz´
o cable delgado locidad, hab´ıa que...