El efecto fotoeléctrico se produce cuando hay emisiones de electrones en un material determinado. Este efecto se suele producir en materiales metálicos que están expuestos a radiaciones electromagnéticas, como la luz.
Cuando esto sucede, esta radiación arranca electrones de la superficie. De esta forma, las ondas electromagnéticas implicadas en este fenómeno transfieren energía a los electrones.
Aprender más sobre electrones y las Ondas electromagnéticas.
¿Qué son los fotones?
Esquema de efecto fotoeléctrico
Los fotones son pequeñas partículas elementales que tienen energía y median el efecto fotoeléctrico. La energía de los fotones se calcula mediante la siguiente fórmula:
E = h.f
Dónde,
Y: energía fotónica
H: constante de proporcionalidad (constante de Planck: 6.63. 10-34 J.s)
F: frecuencia de fotones
En el Sistema Internacional (SI), la energía de los fotones se calcula en Joule (J) y la frecuencia en Hertz (Hz).
leer constante de Planck.
¿Quién descubrió el efecto fotoeléctrico?
El efecto fotoeléctrico fue descubierto a finales del siglo XIX por el físico alemán Heinrich Hertz (1857-1894). A principios del siglo XX, el científico
Albert Einstein, estudió más profundamente este efecto, contribuyendo a su modernización. Con eso, Einstein ganó el Premio Nobel.Según Einstein, la energía de radiación se concentraría en una parte de la onda electromagnética y no se distribuiría sobre ella, como afirma Hertz.
Tenga en cuenta que el descubrimiento de este efecto fue esencial para una mayor comprensión de la luz.
aplicaciones
En las células fotoeléctricas (fotocélulas), la energía luminosa se transforma en corriente eléctrica. Varios objetos y sistemas utilizan el efecto fotoeléctrico, por ejemplo:
- televisores (LCD y plasma)
- los paneles solares
- las reconstituciones de sonidos en las películas de un cinematógrafo
- el alumbrado urbano
- los sistemas de alarma
- las puertas automáticas
- los dispositivos de control (contando) de los subterráneos
Efecto Compton
Esquema de efecto Compton
Relacionado con el efecto fotoeléctrico está el efecto Compton. Ocurre cuando un fotón (rayos X o rayos gamma) disminuye su energía cuando interactúa con la materia. Tenga en cuenta que este efecto provoca un aumento en la longitud de onda.
Ejercicios de examen de ingreso con comentarios
1. (UFRGS) Seleccione la alternativa que presenta las palabras que completan correctamente los huecos, en orden, en el siguiente texto relacionado con el efecto fotoeléctrico.
El efecto fotoeléctrico, es decir, la emisión de….. por metales bajo la acción de la luz, es un experimento dentro de un contexto físico extremadamente rico, que incluye la oportunidad de pensar en el funcionamiento del equipo. lo que conduce a evidencia experimental relacionada con la emisión y energía de estas partículas, así como a la oportunidad de comprender la insuficiencia de la visión clásica de la fenómeno.
En 1905, al analizar este efecto, Einstein hizo la revolucionaria suposición de que la luz, hasta entonces considerada un fenómeno ondulatorio, también podría concebirse como constituido por contenidos energéticos que obedecen a una distribución..., los cuantos de luz, más tarde llamada ….. .
a) fotones - continuos - fotones
b) fotones - continuos - electrones
c) electrones - continuos - fotones
d) electrones - discretos - electrones
Alternativa y
2. (ENEM) El efecto fotoeléctrico contradecía las predicciones teóricas de la física clásica porque mostraba que la máxima energía cinética de los electrones, emitida por una placa metálica iluminada, depende de:
a) exclusivamente de la amplitud de la radiación incidente.
b) la frecuencia y no la longitud de onda de la radiación incidente.
c) la amplitud y no la longitud de onda de la radiación incidente.
d) la longitud de onda y no la frecuencia de la radiación incidente.
e) la frecuencia y no la amplitud de la radiación incidente.
Alternativa y
3. (UFG-GO) Un láser emite un pulso de luz monocromático con una duración de 6.0 ns, con una frecuencia de 4.0.1014 Hz y 110 mW de potencia. El número de fotones contenidos en este pulso es:
Datos: constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J.s.
1,0 ns = 1,0 x 10-9 s
a) 2.5.109
b) 2.5.1012
c) 6,9.1013
d) 2.5.1014
e) 4.2.1014
Alternativa a
