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EL EFECTO FOTOELECTRICO
       (explicación)
EXPLICACION FISICA DEL FENOMENO
Planck había llegado a la conclusión de que el traspaso de
energía entre la materia y la radiación en el cuerpo negro ocurría
a través de paquetes de energía. Sin embargo, no quiso admitir
que la energía radiante una vez desprendida de la materia
también viajaba en forma corpuscular. Es decir que siguió
considerando a la radiación que se propaga como una onda
clásica.
En 1905, Albert Einstein fue un paso más allá al explicar
completamente las características del efecto fotoeléctrico. Para
ello retomó la idea del cuanto de energía de Planck, postulando
que:
La radiación electromagnética está compuesta por
paquetes de energía o fotones. Cada fotón transporta una
energía
E= v . h , donde v es la frecuencia de la radiación y h es
la constante de Planck.
Cuando un fotón incide sobre el metal, transfiere toda su
energía a alguno de los electrones. Si esta energía es
 suficiente para romper la ligadura del electrón con el metal,
entonces el electrón se desprende. Si el fotón transporta
más energía de la necesaria, este exceso se transforma en
energía cinética del electrón:
Expresado en fórmula matematica
es: E cinética = h . v -
 Extracción
donde Extracción es la energía
necesaria para vencer la unión con
el metal.
Esta teoría explica perfectamente
los hechos observados:
1. Si la frecuencia de la
radiación es baja (como en la
luz visible), los fotones no
acarrean la suficiente energía
como para arrancar
electrones, aunque se
aumente la intensidad de la
luz o el tiempo durante el cual
incide.
Para cada tipo de material
existe una frecuencia mínima
por debajo de la cual no se
produce el efecto
fotoeléctrico.
2. Si la frecuencia de la radiación es
suficiente para que se produzca el efecto
fotoeléctrico, un crecimiento de la intensidad
hace que sea mayor el número de
electrones arrancados (por ende será mayor
la corriente), pero no afecta la velocidad de
los electrones.
Aumentar la intensidad de la luz equivale a
incrementar el número de fotones, pero sin
aumentar la energía que transporta cada
uno.
3. Según la teoría clásica, habría
un tiempo de retardo entre la
llegada de la radiación y la emisión
del primer electrón. Ya que la
energía se distribuye
uniformemente sobre el frente de
la onda incidente, ésta tardaría al
menos algunos cientos de
segundos en transferir la energía
necesaria.
SI BIEN LA LUZ SE PROPAGA COMO SI
FUERA UNA ONDA, AL INTERACTUAR
CON LA MATERIA (EN LOS PROCESOS
DE ABSORCIÓN Y EMISIÓN) SE
COMPORTA COMO UN HAZ DE
PARTÍCULAS. ESTA SORPRENDENTE
CONDUCTA ES LO QUE SE HA LLAMADO
LA NATURALEZA DUAL DE LA LUZ. ESTO
MUESTRA QUE LAS IDEAS SURGIDAS
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El efecto fotoelectrico

  • 1. EL EFECTO FOTOELECTRICO (explicación)
  • 2. EXPLICACION FISICA DEL FENOMENO Planck había llegado a la conclusión de que el traspaso de energía entre la materia y la radiación en el cuerpo negro ocurría a través de paquetes de energía. Sin embargo, no quiso admitir que la energía radiante una vez desprendida de la materia también viajaba en forma corpuscular. Es decir que siguió considerando a la radiación que se propaga como una onda clásica. En 1905, Albert Einstein fue un paso más allá al explicar completamente las características del efecto fotoeléctrico. Para ello retomó la idea del cuanto de energía de Planck, postulando que:
  • 3. La radiación electromagnética está compuesta por paquetes de energía o fotones. Cada fotón transporta una energía E= v . h , donde v es la frecuencia de la radiación y h es la constante de Planck. Cuando un fotón incide sobre el metal, transfiere toda su energía a alguno de los electrones. Si esta energía es suficiente para romper la ligadura del electrón con el metal, entonces el electrón se desprende. Si el fotón transporta más energía de la necesaria, este exceso se transforma en energía cinética del electrón:
  • 4. Expresado en fórmula matematica es: E cinética = h . v - Extracción donde Extracción es la energía necesaria para vencer la unión con el metal.
  • 5. Esta teoría explica perfectamente los hechos observados:
  • 6. 1. Si la frecuencia de la radiación es baja (como en la luz visible), los fotones no acarrean la suficiente energía como para arrancar electrones, aunque se aumente la intensidad de la luz o el tiempo durante el cual incide. Para cada tipo de material existe una frecuencia mínima por debajo de la cual no se produce el efecto fotoeléctrico.
  • 7. 2. Si la frecuencia de la radiación es suficiente para que se produzca el efecto fotoeléctrico, un crecimiento de la intensidad hace que sea mayor el número de electrones arrancados (por ende será mayor la corriente), pero no afecta la velocidad de los electrones. Aumentar la intensidad de la luz equivale a incrementar el número de fotones, pero sin aumentar la energía que transporta cada uno.
  • 8. 3. Según la teoría clásica, habría un tiempo de retardo entre la llegada de la radiación y la emisión del primer electrón. Ya que la energía se distribuye uniformemente sobre el frente de la onda incidente, ésta tardaría al menos algunos cientos de segundos en transferir la energía necesaria.
  • 9. SI BIEN LA LUZ SE PROPAGA COMO SI FUERA UNA ONDA, AL INTERACTUAR CON LA MATERIA (EN LOS PROCESOS DE ABSORCIÓN Y EMISIÓN) SE COMPORTA COMO UN HAZ DE PARTÍCULAS. ESTA SORPRENDENTE CONDUCTA ES LO QUE SE HA LLAMADO LA NATURALEZA DUAL DE LA LUZ. ESTO MUESTRA QUE LAS IDEAS SURGIDAS DEL MUNDO MACROSCÓPICO NO SON APLICABLES AL INIMAGINABLE MUNDO DE LO DIMINUTO.