Que es el efecto fotoelectrico

El efecto fotoeléctrico se explica por

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Actas Volumen 11143, Decimoquinta Conferencia sobre Educación y Formación en Óptica y Fotónica: ETOP 2019; 111433S (2019) https://doi.org/10.1117/12.2523860Event: Decimoquinta Conferencia sobre Educación y Formación en Óptica y Fotónica: ETOP 2019, 2019, Ciudad de Quebec, Quebec, Canadá
“El efecto fotoeléctrico: enseñanza y aprendizaje de la óptica de pregrado basado en proyectos a través de un rediseño de experimento de física moderna”, Proc. SPIE 11143, Fifteenth Conference on Education and Training in Optics and Photonics: ETOP 2019, 111433S (2 de julio de 2019); https://doi.org/10.1117/12.2523860

Efecto fotoeléctrico pdf

Se suele pensar que Albert Einstein ganó el Premio Nobel de 1922 por su trabajo sobre la relatividad. No es cierto. El premio de Einstein fue por su anterior explicación en 1905 del efecto fotoeléctrico, un fenómeno que posteriormente se incorporó a dispositivos como los ojos eléctricos, los contadores de luz y, antes de la tecnología digital, los lectores de bandas sonoras de películas. Hoy en día, el efecto fotoeléctrico se aplica a las células eléctricas fotovoltaicas de los tejados de los edificios y a los extensos parques de energía solar.
En pocas palabras, el efecto fotoeléctrico consiste en la expulsión de electrones de ciertas superficies o de los átomos que se encuentran debajo de esas superficies cuando se iluminan con luz. A finales del siglo XIX, varios investigadores observaron la curiosa capacidad de la luz que incide en las superficies metálicas para crear corriente eléctrica. La figura 1 muestra una disposición para observar este “efecto fotoeléctrico”. La luz que incide sobre la placa metálica curva cargada negativamente libera electrones que son atraídos por una pequeña placa positiva. Este proceso produce una corriente eléctrica medible.

Leyes del efecto fotoeléctrico

Cuando piensa en Albert Einstein, ¿en qué piensa? ¿Relatividad general? ¿Agujeros negros? ¿Pelo loco? Aunque no cabe duda de que hizo importantes contribuciones a todos esos temas durante su vida, Albert Einstein fue quizá aún más conocido en su época por su trabajo para comprender el efecto fotoeléctrico. De hecho, cuando se le concedió el Premio Nobel de Física en 1921, se dijo que el honor era “por sus servicios a la Física Teórica, y especialmente por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico”.
Este descubrimiento es tan importante -y merecedor del Premio Nobel- porque Einstein sugirió por primera vez que la luz es tanto una onda como una partícula. Este fenómeno, conocido como la dualidad onda-partícula de la luz, es fundamental para toda la mecánica cuántica y ha influido en el desarrollo de los microscopios electrónicos y las células solares.
Cuando una luz con una energía superior a un determinado umbral incide sobre una superficie metálica, un electrón que estaba previamente unido al metal se desprende. Cada partícula de luz, llamada fotón, choca con un electrón y utiliza parte de su energía para desprenderlo del metal. El resto de la energía del fotón se transfiere a la carga negativa, ahora libre, llamada fotoelectrón.

El fenómeno del efecto fotoeléctrico es qué proceso

El efecto fotoeléctrico es la emisión de electrones cuando la radiación electromagnética, como la luz, incide sobre un material. Los electrones emitidos de este modo se denominan fotoelectrones. Este fenómeno se estudia en la física de la materia condensada y en la química cuántica y del estado sólido para extraer conclusiones sobre las propiedades de los átomos, las moléculas y los sólidos. El efecto se ha utilizado en dispositivos electrónicos especializados en la detección de la luz y la emisión de electrones con precisión.
Los resultados experimentales no concuerdan con el electromagnetismo clásico, que predice que las ondas de luz continuas transfieren energía a los electrones, que luego se emiten cuando acumulan suficiente energía. Una alteración de la intensidad de la luz cambiaría teóricamente la energía cinética de los electrones emitidos, y una luz suficientemente tenue daría lugar a una emisión retardada. En cambio, los resultados experimentales muestran que los electrones se desprenden sólo cuando la luz supera una determinada frecuencia, independientemente de la intensidad de la luz o de la duración de la exposición. Dado que un haz de baja frecuencia con una intensidad elevada no podría acumular la energía necesaria para producir fotoelectrones, como ocurriría si la energía de la luz procediera de una onda continua, Albert Einstein propuso que un haz de luz no es una onda que se propaga por el espacio, sino un enjambre de paquetes de energía discretos, conocidos como fotones.

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