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viernes, 17 de febrero de 2012

EL EFECTO FOTOELÉCTRICO





En 1905 Einstein publicó un artículo llamado "Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de luz" en el que consideró que la luz estaba formada por partículas. Gracias a esta idea logró explicar el efecto fotoeléctrico lo que le mereció el premio Nobel de física en el año 1921.






El efecto fotoeléctrico consiste en la aparición de una corriente eléctrica en ciertos metales cuando la luz incide sobre ellos.


Una serie de experimentos iniciados en 1887 demostró que el efecto fotoeléctrico tenía determinadas características que no podían explicarse por la teoría clásica que consideraba que la luz (teoría ondulatoria de la luz) se comportaba como una onda. Por ejemplo, al aumentar la intensidad de la luz que incide sobre un metal, la teoría ondulatoria de la luz sugiere que en el metal se liberarán electrones con una energía cada vez mayor. Sin embargo, los experimentos mostraron que la energía de los electrones emitidos sólo depende de la frecuencia de la luz, y no de su intensidad.


En el año 1900, Max Planck dijo que la energía está formada por partículas denominadas cuantos de energía. La energía de un cuanto es igual a la constante de Planck por la frecuencia de la radiación.


Posteriormente, Einstein se basó en esta teoría para explicar el efecto fotoeléctrico.


No sólo la energía está formada por partículas sino también la luz, cuyas partículas se denominan fotones. Por lo tanto, la intensidad de ésta no influye en la velocidad de los electrones emitidos por el metal en el que incide, sino en su cantidad (a mayor intensidad, mayor número de electrones). Por otro lado, a mayor frecuencia, mayor es la velocidad de los electrones y mayor es su energía.

Entonces concluyendo:    
  • Al incidir la luz sobre una lámina de metal, se emiten electrones.
  • Si aumentamos la intensidad de la luz el número de electrones emitidos es mayor. Según la teoría clásica la energía de los electrones emitidos debería aumentar, sin embargo esto no ocurre.
  •  Al cambiar la luz roja por una azul la velocidad de los electrones emitidos aumenta y, por tanto, su energía. Esto se debe a que la frecuencia de la luz azul es mayor que la de la luz roja.
  • El fotón rojo tiene menos energía que el azul por lo que al chocar con el metal el electrón emitido lleva una velocidad menor.

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