Efecto Fotoelectrico

En esta propuesta de proyecto pretendemos observar más claramente el efecto fotoeléctrico construyendo nuestro propio electroscopio, que es un instrumento que permite detectar la presencia de un objeto cargado, aprovechando el fenómeno de separación de cargas por inducción electrostática. Con este electroscopio observaremos lo que ocurre cuando hacemos incidir luz visible y luz ultravioleta sobre la placa de zinc, estando este cargado primero positivamente y luego negativamente.

El contenido que vamos a profundizar en este proyecto es el efecto fotoeléctrico, que  consiste en la emisión de electrones por un metal o fibra de carbono cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general).

Radiación ultravioleta, o radiación UV, que es la radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendida aproximadamente entre los 400 nm (4x10-7 m) y los 15 nm (1,5x10-8 m).  Esta radiación puede ser producida por los rayos solares y produce varios efectos en la salud. Para generar este tipo de luz UV se usan unas lámparas fluorescentes especiales. En estas lámparas se usa sólo un tipo de fósforo en lugar de los varios usados en las lámparas fluorescentes normales. También se reemplaza el vidrio claro por uno de color azul-violeta, llamado cristal de Wood.

La radiación ultravioleta, al iluminar ciertos materiales, se hace visible debido al fenómeno denominado fluorescencia. Este método es usado comúnmente para autenticar antigüedades y billetes, pues es un método no invasivo y no destructivo. En estructuras metálicas, se suele aplicar líquidos fluorescentes para después iluminarla con una luz negra, y así detectar grietas y otros defectos.

Y la función de trabajo, o trabajo de extracción, que es la energía mínima (normalmente medida en electronvoltio), necesaria para arrancar un electrón de un sólido, a un punto inmediatamente fuera de la superficie del sólido.

El efecto fotoeléctrico fue descubierto por Heinrich, en 1887, al observar que ciertos metales, bajo la acción de la luz, emiten cargas negativas. Más adelante se pudo comprobar que eran electrones y que la emisión se debía principalmente a la radiación ultravioleta.

Los metales alcalinos son una excepción pues son capaces de emitir electrones al incidir ellos la luz visible.

En el proyecto usaremos una placa de zinc pulida, la cual está unida a un electroscopio. Y observaremos que si el electroscopio está cargado negativamente, al incidir la luz sobre la placa de zinc las laminas del electroscopio desciende.

Esto se debe a que La placa de zinc ha emitido electrones a causa de la radiación recibida y las cargas del electroscopio pasan a la placa, descargándose éste.

Objetivo general

Demostrar como es el comportamiento del electroscopio al incidir sobre este luz visible y luz ultravioleta.

Objetivos específicos

Aprender a construir un prototipo de electroscopio, conocer los usos de dicho prototipo.

Poner en práctica los temas expuestos en la clase.

Investigar los efectos de la radiación ultravioleta, sus aplicaciones, sus usos, las consecuencias que puede tener.

Metodología

Creación del prototipo con los siguientes materiales:

Un bombillo de luz UV

2 porta bombillos

Tubo plástico

3m de cable N° 16

Bombillo de 40 W – 110 V

Toma corriente

electroscopio

Soporte universal

Pinzas laminas de zinc

Primero armamos el electroscopio teniendo una caja de madera y de la parte delantera colocando una tapa de vidrio, para esto también usaremos, placa de zinc, aislante, soporte conductor, pitillo de aluminio.

Luego terminamos de crear el prototipo con los materiales ya mencionados para hacer incidir la luz sobre el electroscopio. El prototipo se irá creando a través de las semanas que realicemos las actividades, por nosotros mismos, y luego tendremos las partes para ensamblar.

Cuando esté listo solo debemos cargar el electroscopio negativamente y luego positivamente y observar que pasa, que es el principal objetivo del proyecto.

El resultado del proyecto y los resultados que obtengamos, vamos a tomar nota de ello y como anexo agregaremos unas fotos.

Cronograma de actividades

De acuerdo a nuestros horarios académicos, nos reuniremos los sábados disponibles para la realización de nuestro proyecto, en esto no utilizaremos toda las semanas disponibles hasta la fecha de la feria, nos dedicaremos los días disponibles más tiempo, para así no tener que reunirnos más seguido.

Actividades

Actividades

1

2

3

4

Actividad relacionada con objetivo 1

Hacer las cotizaciones

Comprar los materiales

Empezar a crear el prototipo

Ver su funcionamiento (ensayar)

Actividad relacionada con objetivo 2

Hacer funcionar ya el prototipo listo

Tomar notas de los resultados y si funciona bien.

Si hay algún problema volver a armarlo.

Observar bien los temas aplicados.

Actividad relacionada con objetivo 3

Hacer las respectivas investigaciones

Conocer las consecuencias de trabajar con estos

Comenzar a trabajar para el trabajo final de entrega.

Decorar el prototipo para que este bien presentado.

Estimación de costos

...