REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTALPOLITCNICA DE LA FUERZA ARMADANCLEO COJEDESEL EFECTO FOTOELCTRICOING. AL ANTONIO MORALES V.TINAQUILLO,DICIEMBREDE 2013La Hiptesis de Planck no supuso cambios en la naturaleza de la luz, los fsicos nocrean en ella.Aparte del problema de la radiacin del cuerpo negro exista otro problema de lainteraccin luz materia que la fsica no haba logrado explicar, era EL EFECTOFOTOELCTRICOPROBLEMAS DE LA INTERACCIN LUZ MATERIAEn !!" Heinrich Hertz realizando experimentos de unificacin entre electricidad# magnetismo descubri el efecto fotoel$ctrico al darse cuenta que una descargael$ctrica se produce m%s f%cil si sobre la fuente incide luz ultra&ioleta.Hertz intentaba probar la teora de 'ax(ell )en esencia ondulatoria* sin embargosu experimento sir&i para posteriormente mostrar el car%cter corpuscular de la luz.DESCUBRIMIENTO DEL EFECTO FOTOELCTRICO.El campo el$ctrico E de la onda luminosa aumenta de acuerdo con la intensidaddel haz de luz . +omo la fuerza de los electrones es , - qE la energa cin$tica de losfotoelectrones debera aumentar con la intensidad del haz luminoso.El resultado experimental dice que Kmax es independiente de la intensidad.POR QU LA FSICA CLSICA NO PODA EXPLICAR EL EFECTO FOTOELCTRICO?1/3.eg/n la teora ondulatoria el efecto fotoel$ctrico debera ocurrir para cualquierfrecuencia de luz.Los resultados experimentales dicen que existe una frecuencia de corte(umbral) tal que por debao de ella no existe efecto fotoel!ctrico.POR QU LA FSICA CLSICA NO PODA EXPLICAR EL EFECTO FOTOELCTRICO?2/3El electrn debera acumular energa absorbida de la fuente de luz hasta lograr escaparExperimentalmente no se med"a tiempo de retraso en la emisi#n de los electronesPOR QU LA FSICA CLSICA NO PODA EXPLICAR EL EFECTO FOTOELCTRICO?3/30ilhelm Hall(achs )!!!* in&estig el efecto de la radiacin electromagn$ticasobre cuerpos cargados negati&amente, obser& que estos perdan su cargamientras que los cargados positi&amente no la perdan. El efecto fotoel$ctricotambi$n suele ser llamado efecto Hall(achs. ($o propuso una explicaci#n te#rica)ANTECEDENTES EN LA SOLUCIN DEL PROBLEMA DEL EFECTO FOTOELCTRICO 1 / 31.12homson)!33*prob quelaluzultra&ioletaenexperimentosdeefectofotoel$ctrico, pro&ocaba que las mismas partculas encontradas en los ra#os catdicosfueran expulsadas )electrones*. 4ecibi el premio 5obel de fsica en 367 por sutraba8o sobre la conduccin de la electricidad a tra&$s de los gases.ANTECEDENTES EN LA SOLUCIN DEL PROBLEMA DEL EFECTO FOTOELCTRICO 2 / 3Phillip Lenard )366* encontr que la energa cin$tica m%xima de losfotoelectrones emitidos no depende de la intensidad del haz luminoso pero sdependa de su frecuencia. 2ambi$n demostr que el n/mero de electronesarrancados es igual a la intensidad. 4ecibi el premio 5obel de fsica en 369 por sutraba8o sobre los ra#os catdicos.ANTECEDENTES EN LA SOLUCIN DEL PROBLEMA DEL EFECTO FOTOELCTRICO 3 / 3CARACTERSTICAS PRINCIPALES DEL EFECTO FOTOELCTRICO 1 / 2+on los traba8os anteriores quedaron establecidos de !"#$ %#&'"()$ lascaractersticas fundamentales para este efecto:. El n/merodeelectronesemitidosesproporcional alaintensidadderadiacinincidente.;. Paracadametal existeunafrecuenciaumbral fotal queparalaradiacindefrecuencia menor )f < fo* no se emiten electrones.CARACTERSTICAS PRINCIPALES DEL EFECTO FOTOELCTRICO 2 / 2=. La energa cin$tica m%xima de los electrones emitidos es proporcional a )f > fo* #es independiente de la intensidad de la radiacin incidente.?. La emisin de electrones es pr%cticamente instant%nea, es decir aparece #desaparece con la radiacin electromagn$tica sin retraso detectable.Los tems ; # = no coinciden con la teora ondulatoria de la luz # eran un reto para la fsica de ese tiempo, la cual no los poda explicar.EXPLICACIN DE LOS CUANTOS DE EINSTEIN.*1 / 3+En el aAode 369 )Annus 'irabililis* Albert Einsteinpresentasutraba8o%Concerniente a un punto de &ista 'eur"stico acerca de la emisi#n (transformaci#n de la lu)* basado en los experimentos de Lenard.5o se propona a estudiar las causas del fenmeno sino que estaba interesado enentender # explicar los procesos de emisin # absorcin por la materia.Para estudiar los procesos de emisin # absorcin de materia se bas en los quantade Planck.EXPLICACIN DE LOS CUANTOS DE EINSTEIN.*2 / 3++on la explicacin de Einstein la interpretacin del comportamiento luz materia delEfecto fotoel$ctrico es inmediata: La luz de frecuencia f est% formada por fotones de energa h.f )Einstein us elt$rmino paquetesdeenerga,lapalabrafotnnoseusarahastaquelaacuALe(is en 3;7* Los iones positi&os del metal mantienen ligados los electrones por medio de unabarrera de potencialB se llama funcin traba8o a la energa que se debe superarpara arrancar los electrones )&ara para cada metal*.EXPLICACIN DE LOS CUANTOS DE EINSTEIN.*3 / 3+ El fotn absorbido por el electrn puede o no liberarlo, dependiendo de lafrecuencia del mismo. .i lo libera usa parte de la energa para el proceso mismo de liberacin # el resto sesuministra como energa cin$tica Cmax -Efoton > Do -hf E hfo