oh È fattofotoelettrico è un fenomeno di origine quantistica che consiste in problema nel elettroni da un materiale illuminato da radiazioni elettromagnetiche di frequenze specifiche. Gli elettroni emessi da questi materiali sono chiamati fotoelettroni.
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Chi ha scoperto l'effetto fotoelettrico?
oh È fattofotoelettrico fu scoperto nel 1886 dal fisico tedesco Heinrichhertz (1857-1894). All'epoca, Hertz si rese conto che l'incidenza della luce ultravioletta sulle lamiere aiutava la produzione di scintille. La spiegazione teorica per l'effetto fotoelettrico, tuttavia, è stata presentata solo dal fisico tedesco Albert Einstein, nel 1905.
Il dubbio che esisteva all'epoca era legato al energiacineticaA partire dalelettroni che furono espulsi dal metallo: questa grandezza nodipendevadàintensitàdàLuce incidente. Einstein si rese conto che l'agente responsabile dell'espulsione di ciascun elettrone era un singolo fotone, una particella di luce che ha trasferito parte della sua energia agli elettroni, espellendola dal materiale, purché la sua frequenza fosse abbastanza grande da farlo. Per fare ciò, Einstein utilizzò le idee del fisico tedesco
MaxPlanck (1858-1947).Planck ha affermato che luce irradiata da un corpo nero era quantizzato, cioè aveva un valore energetico minimo, come in piccoli pacchetti. Einstein estese l'idea a tutte le onde elettromagnetiche e riuscì a risolvere il problema dell'effetto fotoelettrico. Einstein e Planck in seguito ha ricevuto il premio Premio Nobel per la Fisica per le sue scoperte relative alla quantizzazione della luce.
Guardaanche: Cosa sono i fotoni?
Come funziona l'effetto fotoelettrico?
oh È fattofotoelettrico consiste nell'espulsione di elettroni da un materiale esposto ad una certa frequenza di radiazioni elettromagnetiche. I pacchetti leggeri, chiamati fotoni, trasferire energia agli elettroni. Se questa quantità di energia è maggiore dell'energia minima necessaria per strappare gli elettroni, questi verranno strappati dalla superficie del materiale, formando un catenanelfotoelettroni.
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L'energia di ogni fotone Dipendenelil tuofrequenza (f), quindi, c'è una frequenza minima necessaria per spogliare gli elettroni dal materiale. L'energia minima che ogni fotone deve avere per favorire l'effetto fotoelettrico si chiama occupazionelavoro. La seguente equazione permette di calcolare l'energia di un singolo fotone di frequenza f:
Nell'equazione sopra, H è una costante fisica chiamata costante di Planck, con un valore di 4.0.10-15 eV.s. L'energia cinetica che l'elettrone acquisisce dopo essere stato colpito da un fotone è determinata dalla differenza tra l'energia del fotone e la funzione lavoro (Φ):
La funzione lavoro è una caratteristica di ogni materiale e dipende da quanto gli elettroni sono legati nel materiale. Controllare una tabella con i valori delle funzioni di lavoro, in unità di eV (elettronvolt - ciascuno eV è uguale a 1,6.10-19 J), per alcuni metalli:
Materiale |
Valore funzione lavoro (eV) |
Sodio |
2,28 |
Cobalto |
3,90 |
Alluminio |
4,08 |
Rame |
4,70 |
Vedi anche: Esercizi sull'effetto fotoelettrico
Applicazioni tecnologiche dell'effetto fotoelettrico
L'applicazione tecnologica più famosa basata sull'effetto fotoelettrico è la cella fotovoltaica, utilizzata nei pannelli solari per generare elettricità pulita e rinnovabile.
Di Rafael Hellerbrock
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
HELERBROCK, Rafael. "Cos'è un effetto fotoelettrico?"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
