1.2.3. Efecto fotoelctrico.La emisin de electrones por metales iluminados con luz de determinada frecuencia fue observada a finales del siglo XIX por Hertz y Hallwachs. El proceso por el cual se liberan electrones de un material por la accin de la radiacin se denomina efecto fotoelctrico o emisin fotoelctrica. Sus caractersticas esenciales son: Para cada sustancia hay una frecuencia mnima o umbral de la radiacin electromagntica por debajo de la cual no se producen fotoelectrones por ms intensa que sea la radiacin. La emisin electrnica aumenta cuando se incrementa la intensidad de la radiacin que incide sobre la superficie del metal, ya que hay ms energa disponible para liberar electrones.En los metales hay electrones que se mueven ms o menos libremente a travs de la red cristalina, estos electrones no escapan del metal a temperaturas normales por que no tienen energa suficiente. Calentando el metal es una manera de aumentar su energa. Los electrones "evaporados" se denominan termoelectrones, este es el tipo de emisin que hay en las vlvulas electrnicas. Vamos a ver que tambin se pueden liberar electrones (fotoelectrones) mediante la absorcin por el metal de la energa de radiacin electromagntica.El objetivo de la prctica simulada es la determinacin de la energa de arranque de los electrones de un metal, y el valor de la constante de Planck. Para ello, disponemos de un conjunto de lmparas que emiten luz de distintas frecuencias y placas de distintos metales que van a ser iluminadas por la luz emitida por esas lmparas especiales.DescripcinSeafla energa mnima necesaria para que un electrn escape del metal. Si el electrn absorbe una energaE, la diferenciaE-f, ser la energa cintica del electrn emitido.

Einstein explic las caractersticas del efecto fotoelctrico, suponiendo que cada electrn absorba un cuanto de radiacin o fotn. La energa de un fotn se obtiene multiplicando la constantehde Planck por la frecuenciafde la radiacin electromagntica.E=hfSi la energa del fotnE, es menor que la energa de arranquef, no hay emisin fotoelctrica. En caso contrario, si hay emisin y el electrn sale del metal con una energa cinticaEkigual aE-f.Por otra parte, cuando la placa de reaSse ilumina con cierta intensidadI, absorbe unaenerga en la unidad de tiempoproporcional aIS, basta dividir dicha energa entre la cantidadhfpara obtener el nmero de fotones que inciden sobre la placa en la unidad de tiempo. Como cada electrn emitido toma la energa de un nico fotn, concluimos que el nmero de electrones emitidos en la unidad de tiempo es proporcional a la intensidad de la luz que ilumina la placa

Mediante una fuente de potencial variable, tal como se ve en la figura podemos medir la energa cintica mxima de los electrones emitidos, vase elmovimiento de partculas cargadas en un campo elctrico.Aplicando una diferencia de potencialVentre las placas A y C se frena el movimiento de los fotoelectrones emitidos. Para un voltajeV0determinado, el ampermetro no marca el paso de corriente, lo que significa que ni an los electrones ms rpidos llegan a la placa C. En ese momento, la energa potencial de los electrones se hace igual a la energa cintica.

Variando la frecuenciaf, (o la longitud de onda de la radiacin que ilumina la placa) obtenemos un conjunto de valores del potencial de detencinV0. Llevados a un grfico obtenemos una serie de puntos (potencial de detencin, frecuencia) que se aproximan a una lnea recta.La ordenada en el origen mide la energa de arranque en electrn-voltiosf/e. Y la pendiente de la recta esh/e. Midiendo el ngulo de dicha pendiente y usando el valor de la carga del electrne= 1.6 10-19C, obtendremos el valor de la constante de Planck,h=6.63 10-34Js.

Referencia.http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm