teoria ondulatoria (maxwell)

EFECTO FOTOELECTRICO
Teoría ondulatoria de la luz (Maxwell)
Radiación del cuerpo negro y teoría
de Planck

Teoría de Maxwell
• 1873. James Clerk Maxwell propuso que la Luz
visible se compone de ondas electromagnéticas.
• De acuerdo a esta teoría, una onda
electromagnética tiene un componente de
campo eléctrico y un componente de campo
magnético.
• Ambos tienen la misma longitud deonda y
frecuencia, por tanto igual velocidad, pero viajan
en planos perpendiculares entre si.

Teoría Maxwell
• Esta teoría, aporta una descripción matemática del
comportamiento general de la luz.
• General “El modelo de Maxwell describe con
exactitud como se puede propagar la energía en
forma de radiación a través del espacio como una
vibración de campos magnético y eléctrico.”

• Laradiación electromagnética es la emisión y
transmisión de energía en forma de ondas
electromagnéticas.
• Las ondas electromagnéticas (OEM) viajan
alrededor de 3.00 X 108 metros por segundo o
186 000 millas por segundo en el vacio
(Velocidad de la luz).
si la longitud de onda de una OEM es grande
(ondas de radio), su frecuencia es pequeña
si la longitud de onda de una OEM es pequeña(rayos X), su frecuencia es grande
La energía que transporta una OEM es
proporcional a su frecuencia: E = h · f

Efecto fotoeléctrico y ecuación de
Max Planck
• 1887. Henrich Hertz. Observo que cuando a un metal se le
aplicaban radiaciones de alta energía (rayos X o UV) se
producía un flujo de corriente eléctrica que era registrado por
un medidor de voltaje.
• A mayor radiación, laintensidad de la corriente aumentaba.
• Denomino este fenómeno como “FENOMENO
FOTOELECTRICO”
Ánodo
Cátodo
Fuente de luz

..
..........
.

Medidor de corriente

Max Planck
• 1912. Teoría del Cuantum o Teoría Cuántica.
• “La energía radiante generada en un sistema por la excitación de un
electrón moviéndose dentro de una nube electrónica, no es de
naturaleza continua, sino que es emitidaen paquetes llamados
cuantos o fotones”.
• Postulo que la cantidad de energía de la radiación es proporcional a
su frecuencia, es decir, a mayor frecuencia, mayor energía.
• Estableció una ecuación para determinar la cantidad de energía de
un cuanto o fotón:

E=hµ
E= Energía del fotón
h (Cte. de Planck)= 6.6282 x 10 -27 erg
µ (mu)= Frecuencia de la radiación

Resumen Teoría de Planck•
•
•
•

Las radiaciones electromagnéticas están compuestas de fotones.
Cada uno de ellos, posee una cantidad discreta de energía.
Y cuya magnitud esta determinada por su frecuencia.
Aplicación de la ecuación de Planck (Ejemplo):
– Las longitudes de onda de los rayos X e infrarrojos son de 106 cm y
7x104 cm respectivamente, y sus frecuencias de 3x1016 s-1 y 4x1013 s-1,
respectivamente.Determinar la energía para cada radiación y definir
cual es mas energética.
– Para los rayos X:
• E=hµ=(6.6282 x 10-27 erg)(3x1016 s-1 )= 1.988 x10-10 erg.

– Para los rayos infrarrojos:
• E=hµ=(6.6282 x 10-27 erg)(4x1013 s-1 )= 2.651 x10-13 erg.

– Los rayos X son mas energéticos que los infrarrojos.

Albert Einstein
• Científico que estudio el efecto fotoeléctrico.
• “La energía deuna radiación electromagnética esta
concentrada en paquetes llamados cuantos o fotones. Esta
energía es transmitida a los electrones mediante
colisiones”
• En cada colisión, el electrón absorbe toda la energía del
fotón y al vencer la fuerza de atracción entre el núcleo y el
electrón, este ultimo será expulsado del átomo con mayor
energía cinética”
• La energía de un fotón al chocar contraun electrón del
átomo constituyente del metal, lo expulsa ,
proporcionándole una velocidad (v) con una energía
cinética (1/2mv2) proporcional a la transmitida por el fotón.

Modelo atómico de Bohr
• Base modelo atómico de Rutherford
• Los electrones se encontraban fuera del núcleo.
• 1913. Estableció el modelo atómico, donde explica la estructura
atómica y da explicación al espectro...