EFECTO FOTOELCTRICO
CAMILA GIL BELLO
YAGIO MORENO
GRUPO 4
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
EFECTO FOTO ELECTRICO

En
síntesis,
este
efecto
fotoeléctrico
consiste
en
la
expulsión
(o
descarga)
de
electrones cuando una placa de
metal, cargada con electricidad
estática, es irradiada con luz. La
teoría ondulatoria no explica
satisfactoriamente este fenómeno
porque la energía de una onda
(continua) se extiende sobre la
superficie del metal. Los cuantos
de luz, sin embargo, actúan como
partículas que interaccionan con
los electrones del metal, los cuales
absorben al cuanto de luz y, luego,
son expulsados del metal.
http://www.educaplus.org/play-112Efecto-fotoel%C3%A9ctrico.html
Imagen 1: efecto foto eléctrico, fuente:
http://www.nodo50.org/ciencia_popular/articulos/Einstein5.htm
En este link se podrá ver una animación del efecto foto
eléctrico y como se comporta si variamos los niveles de

Para remover al electrón, de la superficie de una placa de metal u otro
material sólido,
se necesita una cierta cantidad mínima de energía la cual depende del
material. Si la energía de un fotón es mayor que éste valor mínimo,
el electrón es emitido de la superficie del metal. Es decir, el electrón es
expulsado transportando una cierta cantidad de energía cinética debida a
su propio movimiento.
Estas y otras ideas de Einstein revolucionaron al conocimiento moderno de
la humanidad. Con el concepto de la naturaleza dual de la luz, que se
comporta como onda y como partícula, Einstein puso sólidas bases para el
desarrollo de la física cuántica.
Hoy se sabe que el átomo exhibe una estructura cuántica, el electrón
también tiene propiedades cuánticas. La teoría cuántica significa el
entendimiento del átomo y permite una explicación de la estructura de la
materia. El electrón es la primera de todas las demás partículas
elementales y es de naturaleza cuántica dual (onda-partícula). El efecto
fotoeléctrico, a su vez, es la base de varias tecnologías modernas.
Leyes de la emisión fotoeléctrica
Para un metal y una frecuencia de radiación incidente dados, la
cantidad de fotoelectrones emitidos es directamente
proporcional a la intensidad de luz incidente.
 Para cada metal dado, existe una cierta frecuencia mínima de
radiación incidente debajo de la cual ningún fotoelectrón puede
ser emitido. Esta frecuencia se llama frecuencia de corte,
también conocida como "Frecuencia Umbral".
 Por encima de la frecuencia de corte, la energía cinética
máxima del fotoelectrón emitido es independiente de la
intensidad de la luz incidente, pero depende de la frecuencia de
la luz incidente.
 La emisión del fotoelectrón se realiza instantáneamente,
independientemente de la intensidad de la luz incidente. Este
hecho se contrapone a la teoría Clásica: la Física Clásica
esperaría que existiese un cierto retraso entre la absorción de
energía y la emisión del electrón, inferior a un nanosegundo.

Los cuantos de luz

Contradiciendo a
la noción prevaleciente en su época,
de que la luz era solamente una onda electromagn
ética, Einstein propuso que la luz, en ciertas
circunstancias, es una entidad continua y
se comporta como una onda electromagnética pero
, en otras circunstancias,
se comporta como una entidad discontinua,
es decir como partículas individuales (o discretas).
A estas partículas les llamó “cuantos de luz” porque
transportan un “cuanto”,
es decir, una cantidad (discreta) de energía.
La cantidad de energía de un haz de
luz está formada por la suma de
las energías de esos “cuantos de luz”, llamados ta
mbién “fotones”.
Las teorías, como la electromagnética, en
las cuales la energía está “cuantizada”
se llaman teoría “cuánticas”.
El antecedente inmediato de Einstein ocurrió en
Alemania con los trabajos de Max Planck.
Imagen 2: Quantum de luz, fuente: http://www.google.com.co/imgres
APLICACIONES
Gracias al efecto fotoeléctrico se volvió posible el cine
hablado, así como la transmisión de imágenes
animadas (televisión).
 El empleo de aparatos fotoeléctricos permitió construir
maquinarias capaces de producir piezas sin
intervención alguna del hombre. Los aparatos cuyo
funcionamiento se asienta en el aprovechamiento del
efecto fotoeléctrico, controlan el tamaño de las piezas
mejor de lo que podría hacerlo cualquier operario,
permitiendo encender y apagar automáticamente la
iluminación de calles, faroles,

CELULA FOTO ELECTRICA
Una célula fotoeléctrica moderna consta de un balón de vidrio cuya
superficie interna está revestida, en parte, de una capa fina de metal
con pequeño trabajo de arranque (Figura a continuación). El cual es el
Cátodo. A través de la parte transparente del balón, llamada ventana,
la luz penetra al interior de ella. En el centro del balón existe una
chapa metálica que es el ánodo y sirve para captar electrones
fotoeléctricos. El ánodo se liga al polo positivo de una pila.
Las células fotoeléctricas modernas reaccionan a la luz visible
incluídos los rayos infrarrojos.
Cuando la luz incide en el cátodo de la célula fotoeléctrica, en el
circuito se produce una corriente eléctrica que acciona un relé
apropiado. La combinación de la célula fotoeléctrica con un relé
permite construir un sinfín de dispositivos capaces de ver, distinguir
objetos, etc. Los aparatos de control automático de ingreso en el metro
constituyen un ejemplo de tales sistemas.
Estos aparatos accionan una barrera que impide el avance del
pasajero, en caso que el atraviese la faja luminosa sin haber
previamente introducido el valor necesario en el monedero del
dispositivo para pagar el metro.
Los aparatos de este tipo vuelven posible la prevención de
accidentes. Por ejemplo en las empresas industriales, una célula
fotoeléctrica logra detener casi instantáneamente una
prensa potente y de gran porte si por ejemplo, se diera la fatalidad
de que un operario coloque su brazo en la zona de peligro.
Imagen 3: Célula foto eléctrica de luz, fuente: http://fisica.laguia2000.com/energia/aplicacion-delefecto-fotoelectrico
http://www.nodo50.org/ciencia_popular/
articulos/Einstein5.htm
 http://www.google.com.co/imgres
 http://fisica.laguia2000.com/energia/apli
cacion-del-efecto-fotoelectrico

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