L'effetto fotoelettrico si verifica quando ci sono emissioni di elettroni in un dato materiale. Questo effetto è solitamente prodotto in materiali metallici che sono esposti a radiazioni elettromagnetiche, come la luce.
Quando ciò accade, questa radiazione strappa gli elettroni dalla superficie. In questo modo le onde elettromagnetiche coinvolte in questo fenomeno trasferiscono energia agli elettroni.
Impara di più riguardo elettroni e il Onde elettromagnetiche.
Cosa sono i fotoni?
Schema di effetti fotoelettrici
I fotoni sono minuscole particelle elementari che hanno energia e mediano l'effetto fotoelettrico. L'energia del fotone è calcolata con la seguente formula:
E = h.f
Dove,
E: energia fotonica
H: costante di proporzionalità (costante di Planck: 6.63. 10-34 J.s)
f: frequenza del fotone
Nel Sistema Internazionale (SI), l'energia del fotone è calcolata in Joule (J) e la frequenza in Hertz (Hz).
leggere La costante di Planck.
Chi ha scoperto l'effetto fotoelettrico?
L'effetto fotoelettrico fu scoperto alla fine del XIX secolo dal fisico tedesco Heinrich Hertz (1857-1894). All'inizio del XX secolo, lo scienziato
Albert Einstein, ha studiato più a fondo questo effetto, contribuendo alla sua modernizzazione. Con questo Einstein vinse il Premio Nobel.Secondo Einstein, l'energia della radiazione sarebbe concentrata in una parte dell'onda elettromagnetica, e non distribuita su di essa, come affermato da Hertz.
Si noti che la scoperta di questo effetto è stata essenziale per una maggiore comprensione del leggero.
applicazioni
Nelle cellule fotoelettriche (fotocellule), l'energia luminosa viene trasformata in corrente elettrica. Diversi oggetti e sistemi utilizzano l'effetto fotoelettrico, ad esempio:
- televisori (LCD e plasma)
- i pannelli solari
- le ricostituzioni di suoni nei film di un cinematografo
- l'illuminazione urbana
- i sistemi di allarme
- le porte automatiche
- i dispositivi di controllo (conteggio) delle metropolitane
Effetto Compton
Schema di effetti Compton
Relativo all'effetto fotoelettrico è l'effetto Compton. Si verifica quando un fotone (raggi X o gamma) diminuisce di energia quando interagisce con la materia. Si noti che questo effetto provoca un aumento della lunghezza d'onda.
Esercizi per l'esame di ammissione con feedback
1. (UFRGS) Selezionare l'alternativa che presenta le parole che completano correttamente gli spazi vuoti, in ordine, nel testo seguente relativo all'effetto fotoelettrico.
L'effetto fotoelettrico, cioè l'emissione di ….. dai metalli sotto l'azione della luce, è un esperimento all'interno di un contesto fisico estremamente ricco, che include l'opportunità di pensare al funzionamento dell'apparecchiatura. che porta a prove sperimentali relative all'emissione e all'energia di queste particelle, nonché l'opportunità di comprendere l'inadeguatezza della visione classica del fenomeno.
Nel 1905, analizzando questo effetto, Einstein fece l'assunto rivoluzionario che la luce, fino ad allora considerata un fenomeno ondulatorio, potrebbe anche essere concepito come costituito da contenuti energetici che obbediscono a una distribuzione..., i quanti di luce, in seguito chiamato ….. .
a) fotoni – continui – fotoni
b) fotoni – continui – elettroni
c) elettroni - continui - fotoni
d) elettroni – discreto – elettroni
Alternativa e
2. (ENEM) L'effetto fotoelettrico contraddiceva le previsioni teoriche della fisica classica perché mostrava che la massima energia cinetica degli elettroni, emessa da una lastra metallica illuminata, dipende da:
a) esclusivamente dall'ampiezza della radiazione incidente.
b) la frequenza e non la lunghezza d'onda della radiazione incidente.
c) l'ampiezza e non la lunghezza d'onda della radiazione incidente.
d) la lunghezza d'onda e non la frequenza della radiazione incidente.
e) la frequenza e non l'ampiezza della radiazione incidente.
Alternativa e
3. (UFG-GO) Un laser emette un impulso di luce monocromatico con una durata di 6.0 ns, con una frequenza di 4.0.1014 Hz e 110 mW di potenza. Il numero di fotoni contenuti in questo impulso è:
Dati: costante di 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
In alternativa a
