EFECTO FOTOELÉCTRICO S7 2017

NATURALEZA DUAL DE LA MATERIA Y DE LA RADIACIÓN Es normal considerar que los electrones y otras partículas se comportan como pequenos objetos con masa, y a la radiación como la luz, en forma de ondas. A la hora de explicar ciertos aspectos de su comportamiento, hemos de revisar estos modelos. Concluiremos que la luz se comporta a veces como si estuviera formada por paquetes de energía discretos llamados fotones, y otras veces como una onda.

COMPORTAMIENTO CORPUSCULAR DE LA LUZ En el efecto fotoeléctrico, se emiten electrones desde una superficie de metal iluminada, de forma que no es posible de explicar considerando a la luz como onda. No hay emisión para luz por debajo de una cierta frecuencia, la frecuencia umbral. Por encima de esta frecuencia umbral, los electrones se emiten inmediatamente, con una Ec máxima que varía linealmente con la frecuencia de la luz, dependiente mucho también de la intensidad de dicha luz. El valor de esta frecuencia umbral varía según la naturaleza del metal.

EFECTO FOTOELÉCTRICO Este comportamiento puede explicarse tanto de forma cuantitativa como cualitativa, suponiendo que la luz se propaga por corpúsculos o fotones cuya energía es proporcional a su frecuencia en sentido clásico. Un cierto metal tiene una energía umbral por debajo de la cual no existe emisión fotoeléctrica. Esta magnitud es el trabajo de extracción del metal.

ECUACIÓN DE EINSTEIN

Experimento y medida constante de Planck.

Curva Vo- f

Curva eVo- f

Curva I- V frenado

RENDIMIENTO CELULA FOTOE POTENCIA LUZ INCIDENTE E= P.t E= nhf RENDIMIENTO CELULA FOTOE Número electrones emitidos/ Número de fotones emitidos por la luz INTENSIDAD DE SATURACIÓN Todos los electrones son recogidos en el ánodo colector Is = número de electrones x carga del e / t

COMPORTAMIENTO ONDULATORIO DE LAS PARTÍCULAS Haces de partículas de masas pequenas exhiben propiedades ondulatorias y pueden difractarse e interferir como ondas de luz El comportamiento de tales partículas se puede describir cuantitativamente si se supone que tienen la longitud de onda de De Broglie, inversamente proporcional al momento Las pequenas longitudes de onda de los electrones hacen que sean muy útiles para microscopía ya que quedan menos afectados por la difracción que la luz. λ=h/p

Notas