Óptica cuántica. Resumen de la unidad.

¿En qué consiste la radiación térmica? Es la emisión de ondas electromagnéticas por un cuerpo a expensas de una disminución de su energía interna.

Temperatura constante Equilibrio térmico Si E absorbida = E emitida Temperatura constante Modelo de cuerpo negro Absorbe toda la energía de la luz de cualquier frecuencia que incide sobre él.

Cantidad de energía por unidad de tiempo y unidad de longitud de onda Catástrofe ultravioleta E  Resultados teóricos Contradicción Cantidad de energía por unidad de tiempo y unidad de longitud de onda Resultados experimentales  m

La luz es emitida en forma de cuantos luminosos  n E = h E - Energía emitida en cada cuanto luminoso n - Frecuencia de la luz h - Constante de Planck h = 6,6.10- 34Js

Cantidad de energía por unidad de tiempo y unidad de longitud de onda m3 < m2 < m1 T3= 4000 K Cantidad de energía por unidad de tiempo y unidad de longitud de onda T2= 3000 K T1= 2000 K (10-6)m 1 2 3 4 5 6 m1 m3 m2

c1 lm= T c1 - Constante de valor 2,9 10-3 m K Ley de desplazamiento de Wien c1 lm= T lm- longitud de onda para el máximo de radiación integral T- Temperatura absoluta c1 - Constante de valor 2,9 10-3 m K

s RT= T4 s - Constante de Stefan- Boltzmann s = 5,67 10-8 W/(m2K4) Ley de Stefan-Boltzmann s RT= T4 RT- Energía total emitida por unidad de superficie y de tiempo T- Temperatura absoluta s - Constante de Stefan- Boltzmann s = 5,67 10-8 W/(m2K4)

Efecto fotoeléctrico Es el fenómeno de extracción de los electrones de un metal al incidir luz sobre él.

Al aumentar , aumenta el # de fotoelectrones emitidos por metal. U(v ) I ( m A) 3 Uc 2 1 Uc(v) ( Hz ) 01 02 03 Uc(v) ( Hz ) 0 Al aumentar , aumenta el # de fotoelectrones emitidos por metal. La Ecmáx de los fotoelectrones no depende de , esta depende de  . El efecto fotoeléctrico se produce casi instantáneamente, 10-9 s. La 0 es una característica de cada metal.

E = W0 + EcMÁX W0 – Trabajo de extracción La luz está constituida por corpúsculos, a los cuales se les llamó posteriormente fotones. La luz es emitida, transmitida y absorbida en forma de cuantos luminosos. W0 – Trabajo de extracción

E = W0 + Ecmáx Ecmáx = h  – h0 Si la energía del fotón es menor que el trabajo de extracción, no ocurre el fenómeno. W0 W0 = h 0 0 = h La Ecmáx de los fotoelectrones no depende de , esta depende de . El proceso de absorción puede ser considerado que ocurre casi instantáneamente .

Tarea extraclase Determine la energía, la masa y la cantidad de movimiento lineal de un fotón de longitud de onda igual a 2·10 – 3nm.