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Efecto Fotoelectrico


Enviado por   •  2 de Octubre de 2013  •  725 Palabras (3 Páginas)  •  398 Visitas

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EFECTO FOTOELECTRICO

1. OBJETIVOS

• Entender la relación la frecuencia y la velocidad de frenado.

• Encontrar la constante de Planck

• Obtener la función trabajo para los materiales: cesio, potasio, antimonio, calcio, torio, aluminio

2. FUNDAMENTO TEORICO

Una serie de experimentos iniciados en 1887 demostró que el efecto fotoeléctrico tenía determinadas características que no podían explicarse por la teoría clásica que consideraba que la luz (teoría ondulatoria de la luz) se comportaba como una onda. Por ejemplo, al aumentar la intensidad de la luz que incide sobre un metal, la teoría ondulatoria de la luz sugiere que en el metal se liberarán electrones con una energía cada vez mayor. Sin embargo, los experimentos mostraron que la energía de los electrones emitidos sólo depende de la frecuencia de la luz, y no de su intensidad.

En el año 1900, Max Planck dijo que la energía está formada por partículas denominadas cuantos de energía. La energía de un cuanto es igual a la constante de Planck por la frecuencia de la radiación. La hipótesis de Planck de 1900 sobre la naturaleza corpuscular de la luz fue muy mal acogida por la comunidad científica por romper todos los preceptos de la física clásica. No fue aceptada hasta que, en 1905, Einstein la usara para poder explicar un fenómeno inexplicable hasta entonces, el efecto fotoeléctrico, descrito por Hertz en 1887.

Dicho efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por parte de un metal al ser irradiado con radiación electromagnética. Sin embargo, no sirve cualquier radiación electromagnética: tiene que tener una determinada frecuencia, denominada frecuencia umbral. Por debajo de dicha frecuencia umbral no se produce efecto fotoeléctrico, aunque aumentemos muchísimos la intensidad de la radiación. Por encima de la frecuencia umbral sí que se produce el efecto fotoeléctrico y la emisión de electrones es mayor a medida que aumentamos la intensidad de la radiación.

Cabe destacar que cada metal presenta una frecuencia umbral característica.

La ecuación de Einstein para el efecto fotoeléctrico es:

Utilizando un programa de computación simularemos un aparato para relacionar la frecuencia y el voltaje de frenado. La relación es la siguiente:

Vs = hf/e – Ф/e

Dónde:

h:constante de Planck

f: frecuencia

e: carga del electrón

Vs: Voltaje de frenado

Ф: función trabajo

3.MATERIALES:

-Hojas de cálculo de Excel

-Logger Pro

-Applet de Física con Ordenador de Franco

-Papel milimetrado

4.PROCEDIMIENTO:

Primero con la applet de Física con Ordenador de Franco para ciertas longitudes de onda calcularemos su frecuencia (considerando la velocidad de la luz 2.998x108) y buscaremos con el simulador su respectivo voltaje de frenado, considerando que de esa manera se procederá con los demás materiales.

De los datos obtenidos los usaremos con los programas de Logger Pro y Hojas de cálculo de Excel para hallar la recta característica y la recta con los mínimos cuadrados respectivamente. Considerando que lo que obtendremos es una recta con pendiente h/e e intercepto - Ф/e.

Entonces para obtener la constante de Planck multiplicaremos el valor de la pendiente por la carga eléctrica (1.602x10-19) y para la función de trabajo para cada metal multiplicaremos el valor del intercepto por la carga eléctrica.

5. TABLA:

Obtenida con el applet Física con ordenador de Franco

Cesio Potasio Antimonio Calcio Torio Aluminio

Frecuencia

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