Efeito fotoeletrico

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 6 (1269 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 16 de janeiro de 2013
Ler documento completo
Amostra do texto
Efeito fotoelétrico
O fóton
Em 1905 Einstein propôs que a radiação eletromagnética era quantizada, sendo a quantidade elementar da luz chamada fóton.
Segundo Einstein, um quantum de luz de freqüência f tem uma energia dada por:
E = hf , onde h = cte de Planck = 6,63 x 10-34 J.s
Sendo hf a menor energia que uma onda luminosa de freqüência f pode assumir, a energia de um único fóton.Einstein propôs ainda que sempre que a luz é absorvida ou emitida por um corpo essa absorção ou emissão ocorre nos átomos do corpo. Quando um fóton de freqüência f é absorvido por um átomo, a energia hf do fóton é transferida da luz para o átomo. Esse evento de absorção envolve a aniquilação de um fóton. Quando um fóton de freqüência f é emitido por um átomo, uma energia hf é transferida do átomo para aluz. Esse evento de emissão envolve a criação de um fóton.
Exemplos que envolviam grande intensidade luminosa, ou seja, grande numero de fótons, podiam ser analisados à luz da física clássica. No final do sec. XX a tecnologia avançou a tal ponto em que experimentos com um único fóton isolado pudessem ser analisados, e dessa forma a física quântica se incorporou a engenharia, principalmente ótica.O efeito fotoelétrico
Ao iluminar uma superfície de metal com um raio luminoso de comprimento de onda suficientemente pequeno, a luz faz com que elétrons sejam emitidos pelo metal. Esse fenômeno ficou conhecido como efeito fotoelétrico. Está presente no funcionamento de equipamentos como câmaras de TV e óculos de visão noturna. Dessa forma Einstein utilizou o conceito de fóton para explicaresse efeito, que não pode ser compreendido com a física clássica.
Experimentos

Essa é a montagem utilizada nos experimentos, em que a luz incide no alvo T, ejetando elétrons, que são recolhidos pelo coletor C. Os elétrons se movem no circuito no sentido oposto ao sentido convencional da corrente elétrica. O resistor e a bateria são usados para produzir uma diferença de potencial entre T e C.
Noprimeiro experimento realizado, ajustou-se a diferença de potencial usando o contato deslizante para que o coletor C ficasse negativo em relação ao alvo T. Essa diferença de potencial reduzia a velocidade dos elétrons ejetados. Aumentando o valor negativo de V, o potencial atingia o valor de Vcorte, onde a corrente A é nula. Dessa forma os elétrons de maior energia eram detidos antes de chegar aocoletor. Assim Kmax, energia cinética, dos elétrons era dada por Kmax = eVcorte. (e é a carga elementar)
Esse experimento mostra que para uma luz de determinada freqüência o valor de Kmax não dependia da intensidade da luz incidente no alvo.
Esse resultado não pode ser explicado pela física clássica. Pois na física clássica a luz que incide no alvo é uma onda eletromagnética. O campo elétricoassociado a essa onda exerce uma força sobre os elétrons do alvo, fazendo com que oscilem com a mesma freqüência que a onda. Quando a amplitude das oscilações de um elétron ultrapassa um certo valor, ele é ejetado da superfície do alvo. Assim, quando aumentamos a intensidade (amplitude) da onda os elétrons deveriam ser ejetados com maior energia. Entretanto, não é isso que ocorre. Para uma dadafreqüência a energia máxima dos elétrons emitidos pelo alvo é sempre a mesma, qualquer que seja a intensidade da luz incidente.
Se pensarmos em termos de fótons, esse resultado é natural. E a energia que pode ser transferida da luz incidente para um elétron do alvo é a energia de um único fóton. Aumentando a intensidade da luz, aumenta também o numero de fótons que incidem no alvo, mas a energia decada fóton permanece a mesma já que a freqüência não variou. Assim a energia máxima transferida para os elétrons também permanece a mesma.
Resultados experimentais:
-o potencial de corte Vcorte não depende da intensidade da luz incidente na placa metálica. Em outras palavras, a energia cinética máxima dos fotoelétrons não depende da intensidade da luz!
– O potencial de corte tem uma...
tracking img