Efecto fotoeléctrico

El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un metal cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general).

Efecto fotoeléctrico

Heinrich Hertz

Compuesto de la luzel Fotón es la partícula elemental responsable de las

manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético.

Es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo a los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible (espectro electromagnético), la luz infrarroja, las microondas, y las ondas de radio.

Los fotones tienen una energía característica determinada por la frecuencia de onda de la luz.

Si el fotón posee suficiente energía

Si un átomo absorbe energía de un fotón que tiene mayor energía que la necesaria para expulsar un electrón del material y que además posee una velocidad bien dirigida hacia la superficie, entonces el electrón puede ser extraído del material.

Si el fotón tiene poca energía

Si la energía del fotón es demasiado pequeña, el electrón es incapaz de escapar de la superficie del material.

Los cambios en la intensidad de la luz no modifican la energía de sus fotones, tan sólo el número de electrones que pueden escapar de la superficie sobre la que incide y por lo tanto la energía de los electrones emitidos no depende de la intensidad de la radiación que le llega, sino de su frecuencia.

Si el fotón es absorbido parte de la energía se utiliza para liberarlo del átomo y el resto contribuye a dotar de energía cinética a la partícula libre.

Discusión entre intensidad y frecuencia en el fenómeno fotoeléctrico

“La luz es capaz de extraer los electrones cuando hay exceso de ellos sobre el metal (cargado negativamente). Si el electroscopio está cargado positivamente puede que la luz extraiga algunos electrones pero no logra arrancarlos y alejarlos de la placa y vuelven a caer en ella, por tanto la carga del electroscopio no varía. El cristal absorbe la luz ultravioleta y al interponerlo entre la luz y la lámina del electroscopio absorbe la componente más energética de la radiación y por ello la radiación que queda no puede extraer electrones”.

no depende de la intensidad de la radiación que le llega, sino de su frecuencia.

Índice de la frecuencia de luz

Efecto fotoeléctrico en la actualidad El efecto fotoeléctrico es la base de la producción de energía

eléctrica por radiación solar y del aprovechamiento energético de la energía solar.

El efecto fotoeléctrico se utiliza también para la fabricación de células utilizadas en los detectores de llama de las calderas de las grandes centrales termoeléctricas. Este efecto es también el principio de funcionamiento de los sensores utilizados en las cámaras digitales.

También se utiliza en diodos fotosensibles tales como los que se utilizan en las células fotovoltaicas y en electroscopios o electrómetros. En la actualidad los materiales fotosensibles más utilizados son, aparte de los derivados del cobre (ahora en menor uso), el silicio, que produce corrientes eléctricas mayores.

Efecto fotoeléctrico en la actualidad El efecto fotoeléctrico también se manifiesta en

cuerpos expuestos a la luz solar de forma prolongada. Por ejemplo, las partículas de polvo de la superficie lunar adquieren carga positiva debido al impacto de fotones.

Las partículas cargadas se repelen mutuamente elevándose de la superficie y formando una tenue atmósfera. Los satélites espaciales también adquieren carga eléctrica positiva en sus superficies iluminadas y negativa en las regiones oscurecidas, por lo que es necesario tener en cuenta estos efectos de acumulación de carga en su diseño.

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Partículas de luz+ +

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