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EFECTO FOTOELCTRICO

CAMILA GIL BELLO YAGIO MORENOGRUPO 4

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA EFECTO FOTO ELECTRICOEn sntesis, este efecto fotoelctrico consiste en la expulsin (o descarga) de electrones cuando una placa de metal, cargada con electricidad esttica, es irradiada con luz. La teora ondulatoria no explica satisfactoriamente este fenmeno porque la energa de una onda (continua) se extiende sobre la superficie del metal. Los cuantos de luz, sin embargo, actan como partculas 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-112-Efecto-fotoel%C3%A9ctrico.html En este link se podr ver una animacin del efecto foto elctrico y como se comporta si variamos los niveles de energa

Imagen 1: efecto foto elctrico, fuente: http://www.nodo50.org/ciencia_popular/articulos/Einstein5.htm Para remover alelectrn, de lasuperficiedeunaplacade metal u otro materialslido, senecesitaunaciertacantidadmnimadeenergalacualdependedel material.Si laenergadeunfotnesmayorquestevalormnimo, elelectrnesemitidode lasuperficiedel metal.Es decir, el electrn es expulsado transportando una cierta cantidad de energa cintica 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 partcula, Einstein puso slidas bases para el desarrollo de la fsica cuntica.

Hoy se sabe que el tomo exhibe una estructura cuntica, el electrn tambin tiene propiedades cunticas. La teora cuntica significa el entendimiento del tomo y permite una explicacin de la estructura de la materia. El electrn es la primera de todas las dems partculas elementales y es de naturaleza cuntica dual (onda-partcula). El efecto fotoelctrico, a su vez, es la base de varias tecnologas modernas.

Leyes de la emisin fotoelctrica

Para un metal y una frecuencia de radiacin incidente dados, la cantidad de fotoelectrones emitidos es directamente proporcional a la intensidad de luz incidente.Para cada metal dado, existe una cierta frecuencia mnima de radiacin incidente debajo de la cual ningn fotoelectrn puede ser emitido. Esta frecuencia se llama frecuencia de corte, tambin conocida como "Frecuencia Umbral".Por encima de la frecuencia de corte, la energa cintica mxima del fotoelectrn emitido es independiente de la intensidad de la luz incidente, pero depende de la frecuencia de la luz incidente.La emisin del fotoelectrn se realiza instantneamente, independientemente de la intensidad de la luz incidente. Este hecho se contrapone a la teora Clsica: la Fsica Clsica esperara que existiese un cierto retraso entre la absorcin de energa y la emisin del electrn, inferior a un nanosegundo.

LoscuantosdeluzContradiciendoa lanocinprevalecienteensupoca, dequelaluzerasolamenteunaondaelectromagntica, Einsteinpropusoquelaluz, enciertas circunstancias, esunaentidadcontinuay secomportacomounaondaelectromagnticapero, enotrascircunstancias, secomportacomounaentidad discontinua, esdecircomopartculasindividuales(odiscretas).Aestaspartculaslesllamcuantosdeluzporquetransportanuncuanto, esdecir,unacantidad(discreta) deenerga. Lacantidaddeenergadeunhazde luzestformadapor lasumade lasenergasdeesoscuantosdeluz,llamadostambinfotones.Lasteoras,comolaelectromagntica, en lascualeslaenergaestcuantizada sellamanteoracunticas. Elantecedenteinmediatode Einsteinocurrien Alemaniaconlostrabajosde MaxPlanck.

Imagen 2: Quantum de luz, fuente: http://www.google.com.co/imgresAPLICACIONESGracias al efecto fotoelctrico se volvi posible el cine hablado, as como la transmisin de imgenes animadas (televisin).El empleo de aparatos fotoelctricos permiti construir maquinarias capaces de producir piezas sin intervencin alguna del hombre. Los aparatos cuyo funcionamiento se asienta en el aprovechamiento del efecto fotoelctrico, controlan el tamao de las piezas mejor de lo que podra hacerlo cualquier operario, permitiendo encender y apagar automticamente la iluminacin decalles, faroles,

CELULA FOTO ELECTRICA Una clula fotoelctricamodernaconsta de un baln de vidrio cuya superficie interna est revestida, en parte, de una capa fina de metal con pequeo trabajo de arranque (Figura a continuacin). El cual es el Ctodo. A travs de la parte transparente del baln, llamada ventana, la luz penetra al interior de ella. En el centro del baln existe una chapa metlica que es el nodo y sirve para captar electrones fotoelctricos. El nodo se liga al polo positivo de una pila. Las clulas fotoelctricasmodernasreaccionan a la luz visible includos los rayos infrarrojos. Cuando la luz incide en el ctodo de la clula fotoelctrica, en el circuito se produce una corriente elctrica que acciona un rel apropiado. La combinacin de la clula fotoelctrica con un rel permite construir un sinfn de dispositivos capaces de ver, distinguir objetos, etc. Los aparatos de control automtico 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 prevencin de accidentes. Por ejemplo en las empresas industriales, una clula fotoelctrica logra detener casi instantneamente una prensapotentey de gran porte si por ejemplo, se diera la fatalidad de que un operario coloque su brazo en la zona de peligro.

Imagen 3: Clula foto elctrica de luz, fuente: http://fisica.laguia2000.com/energia/aplicacion-del-efecto-fotoelectrico

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