Vad är den fotoelektriska effekten? Applikationer, formler och övningar

Den fotoelektriska effekten uppstår när det finns elektronemissioner i ett visst material. Denna effekt produceras vanligtvis i metalliska material som utsätts för elektromagnetisk strålning, såsom ljus.

När detta händer sliter strålningen elektroner från ytan. På detta sätt överför de elektromagnetiska vågor som är involverade i detta fenomen energi till elektroner.

Lära sig mer om elektroner och den Elektromagnetiska vågor.

Vad är foton?

Fotoelektrisk effekt

Fotoelektriskt effektschema

Fotoner är små elementära partiklar som har energi och förmedlar den fotoelektriska effekten. Fotonenergi beräknas med följande formel:

E = h.f

Var,

OCH: foton energi
H: proportionalitetskonstant (Plancks konstant: 6,63. 10-34 J.s)
f: fotonfrekvens

I det internationella systemet (SI) beräknas fotonenergin i Joule (J) och frekvensen i Hertz (Hz).

läsa Planck är konstant.

Vem upptäckte den fotoelektriska effekten?

Den fotoelektriska effekten upptäcktes i slutet av 1800-talet av den tyska fysikern Heinrich Hertz (1857-1894). I början av 1900-talet, forskaren

Albert Einstein, studerade djupare om denna effekt och bidrog till dess modernisering. Därmed vann Einstein Nobelpriset.

Enligt Einstein skulle strålningsenergin koncentreras i en del av den elektromagnetiska vågen och inte fördelas över den, som anges av Hertz.

Observera att upptäckten av denna effekt var avgörande för en större förståelse för ljus.

applikationer

I fotoelektriska celler (fotoceller) omvandlas ljusenergi till elektrisk ström. Flera objekt och system använder den fotoelektriska effekten, till exempel:

  • TV-apparater (LCD och plasma)
  • solpanelerna
  • rekonstitutionerna av ljud i filmerna till en film
  • stadsbelysningen
  • larmsystemen
  • de automatiska dörrarna
  • styrenheterna (räkning) för tunnelbanorna

Compton-effekt

Compton-effekt

Compton Effect Scheme

Relaterat till den fotoelektriska effekten är Compton-effekten. Det inträffar när en foton (röntgen eller gammastråle) minskar i energi när den interagerar med materien. Observera att denna effekt orsakar en ökning av våglängden.

Entréexamensövningar med feedback

1. (UFRGS) Välj alternativet som presenterar orden som korrekt kompletterar luckorna, i ordning, i följande text relaterad till den fotoelektriska effekten.

Den fotoelektriska effekten, det vill säga utsläpp av... .. av metaller under ljusets verkan, är ett experiment inom ett extremt rikt fysiskt sammanhang, inklusive möjligheten att tänka på utrustningens funktion. vilket leder till experimentella bevis relaterade till utsläpp och energi från dessa partiklar, liksom möjligheten att förstå bristen på den klassiska synen på fenomen.

År 1905, när han analyserade denna effekt, gjorde Einstein det revolutionära antagandet att ljus, fram till dess betraktades som ett vågfenomen, det kan också uppfattas som bestående av energiska innehåll som lyder en distribution..., kvantiteten av ljus, senare heter... .. .

a) fotoner - kontinuerliga - fotoner
b) fotoner - kontinuerliga elektroner
c) elektroner - kontinuerliga - fotoner
d) elektroner - diskreta - elektroner

Alternativ och

2. (ENEM) Den fotoelektriska effekten motsäger de teoretiska förutsägelserna för klassisk fysik eftersom den visade att den maximala kinetiska energin hos elektronerna, som emitteras av en upplyst metallplatta, beror på:

a) uteslutande från den infallande strålningsamplituden.
b) frekvensen och inte våglängden för den infallande strålningen.
c) amplituden och inte våglängden för den infallande strålningen.
d) våglängden och inte frekvensen för den infallande strålningen.
e) frekvensen och inte amplituden för den infallande strålningen.

Alternativ och

3. (UFG-GO) En laser avger en monokromatisk ljuspuls med en varaktighet av 6,0 ns, med frekvensen 4.0.1014 Hz och 110 mW effekt. Antalet fotoner som ingår i denna puls är:

Data: Plancks konstant: 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

Alternativ till

Lösta övningar: Magnetfält i en cirkulär spiral

Lösta övningar: Magnetfält i en cirkulär spiral

Generellt sett definieras ett magnetfält som varje område i rymden runt en ledare som bärs av en ...

read more
Sfäriska speglar: vad är de, formler, övningar

Sfäriska speglar: vad är de, formler, övningar

speglarsfärisk är optiska system bildade på basis av navkapslarpoleradoch reflexer, kunna spegla ...

read more
Elektricitet: koncept, formler, övningar

Elektricitet: koncept, formler, övningar

Elektricitet är namnet på en uppsättning fenomen som uppstår tack vare obalans eller rörelse av e...

read more