Efeito fotoeletrico

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  • Publicado : 10 de setembro de 2012
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Introdução

Esta pesquisa tem por finalidade apresentar de forma pratica o que é o Efeito Fotoelétrico através de pesquisas bibliográficas. Por meio de uma série de experimentos feitos por diversos físicos e matemáticos que obtiveram um importante papel nesse cenário. O estudo também irá destacar os nomes dos físicos mais importantes e o seu papel na descoberta do Efeito Fotoelétrico ao longoda analise.


A Descoberta
O primeiro a relacionar campo magnético e campo elétrico foi o físico e matemático britânico James Clarck Maxwell (1831-1879) em 1863, Esta é a teoria que surge das equações de Maxwell, assim chamadas em sua honra e porque ele foi o primeiro a escrevê-las juntando a lei de Ampère, por ele próprio modificada, a lei de Gauss, e a lei da indução de Faraday. Maxwelldemonstrou que os campos eléctricos e magnéticos se propagam com a velocidade da luz. Ele apresentou uma teoria detalhada da luz como um efeito eletromagnético, isto é, que a luz corresponde à propagação de ondas elétricas e magnéticas, hipótese que tinha sido posta por Faraday.
Isto significou a unificação do Eletromagnetismo com a Ótica, duas áreas da Física consideradas, até aí, independentes.Mas somente oito depois da morte de Maxwell em 1887 o físico alemão Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) evidencia a existência das ondas eletromagnéticas imaginadas por James Maxwell. Hertz por meio de uma série de experimentos a fim de investigar a natureza da luz Estudando a produção de descargas elétricas entre duas superfícies de metal em potenciais diferentes observou que uma faíscaproveniente de uma superfície gerava uma faísca secundária na outra. Como esta era difícil de ser visualizada, Hertz construiu uma proteção sobre o sistema para evitar a dispersão da luz. No entanto, isto causou uma diminuição da faísca secundária. Na sequência dos seus experimentos ele constatou que o fenômeno não era de natureza eletrostática, pois não havia diferença se a proteção era feita de materialcondutor ou isolante. Após uma série de experimentos, Hertz, confirmou o seu palpite de que a luz poderia gerar faíscas. Também chegou à conclusão que o fenômeno deveria ser devido apenas à luz ultravioleta.
Em 1888, estimulado pelo trabalho de Hertz, Wilhelm Hallwachs mostrou que partículas de carga negativa eram ejetadas da superfície de metais como o zinco, sódio e potássio quando assuperfícies eram iluminadas com radiação ultravioleta. Em 1902, Philipp Eduard Anton Von Lenard (1862-1947), que era um colega de Hertz, mediu a relação carga/massa dessas partículas e pôde confirmar que o aumento de centelhamento observado por Hertz era o resultado da emissão de elétrons, que ele, Lenard, chamou de fotoelétrons.
Muitos pesquisadores trabalharam no estudo do efeito fotoelétrico (como ficouconhecido o fato de luz incidente retirar elétrons de uma superfície metálica). O acúmulo de dados experimentais indicava que o efeito não podia ser descrito consistentemente dentro do escopo do eletromagnetismo clássico de Maxwell.
Dois anos após a descoberta de Hertz, Thomson postulou que o efeito fotoelétrico consistia na emissão de elétrons. Para prová-lo, demonstrou experimentalmente que ovalor de e/m das partículas emitidas no efeito fotoelétrico era o mesmo que para os elétrons associados aos raios catódicos. Também concluiu que esta carga é da mesma ordem que a carga adquirida pelo átomo de hidrogênio na eletrólise de soluções. O valor de e encontrado por ele (6,8 x 10-10 esu) encontra-se muito perto do aceito atualmente (4,77 x 10-10 esu ou 1,60x10-19 C). Uma ilustração doarranjo experimental é apresentada na Figura 1.
O feixe de luz arranca elétrons da placa metálica. Estes elétrons formam uma corrente, que pode ser detectada por um amperímetro. A corrente diminui se colocarmos uma bateria com o terminal negativo ligado na placa coletora. Mais adiante veremos como Einstein usou este fato para escrever uma equação e ganhar o Prêmio Nobel!
Em 1903, Lenard provou...
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