EFECTO FOTOELECTRICO

EFECTO FOTOELÉCTRICO

El efecto fotoeléctrico fue explicado por Albert Einstein en 1905 basándose en la teoría de los cuantos de Planck, hallazgo que le fue recompensando con el premio nobel de física de 1921.

Su descubrimiento fundamenta el funcionamiento de las células fotoeléctricas, tan empleadas en las puertas automáticas o en el alumbrado de las ciudades (relación luz-corriente eléctrica).

Se trata de una de las formas en las que la luz interactúa con la materia; en particular, cuando incide un haz sobre un metal, algunos electrones son emitidos con diferentes energías.

Un metal puede ser pensado como una serie de núcleos que tienen electrones a su alrededor. Los electrones que estén más lejos del núcleo se podrán mover prácticamente libremente; estos son los electrones que transmiten la corriente eléctrica, por ejemplo. Sin embargo a estos electrones les falta un poco de energía para poder salir del metal y esta energía puede ser provista por un rayo de luz.

Esto quiere decir que cuanto más intensa fuera la luz, los electrones arrancados deberían poseer más energía (deberían haber recibido más energía del rayo luminoso.) Sin embargo experimentalmente se observó que la energía de los electrones eyectados del metal era independiente de la intensidad de la luz que recibían, pero que variaba con la frecuencia.

En este momento es cuando entra en juego la teoría de Planck de radiación de cuerpo negro. Planck había propuesto que la energía de una onda no dependía de su amplitud, sino más bien de su frecuencia y que era directamente proporcional una con otra. Einstein tomó este hecho y elaboró su teoría encima de él. Lo que propuso fue que la luz que llegaba al metal, tenía una dada energía, que dependía de su frecuencia (equivalentemente de su color, o longitud de onda), que le podía entregar toda su energía a los electrones, pero no una parte, y que el electrón no podía acumular esa energía que recibía: o era liberado o no pasaba nada.

De esa forma fue que surgió la cuantización de la energía y de las ondas de luz: se puede pensar que la luz son pequeños paquetes (fotones) que al impactar contra un electrón le ceden o toda su energía o nada. Si esa energía fue suficiente para el electrón escapar del metal, podrá ser detectado, más aún, la energía con la que saldrá es directamente proporcional a la frecuencia de la onda que incidió. Además se observa que la intensidad de la luz, sólo contribuye al número de electrones que son liberados por segundo, pero no a su energía.

Fue por este trabajo que Albert Einstein ganó el premio Nobel de física en 1921; muchos suelen cometer el error de pensar que la Relatividad fue la teoría que le valió el premio. También se suele pensar de Einstein como un científico completamente opuesto a la mecánica cuántica y a la probabilidad, mientras que, por este y otros trabajos,

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