Efeito Fotoelétrico

O efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz) de frequência suficientemente alta, que depende do material. Ele pode ser observado quando a luz incide numa placa de metal, literalmente arrancando elétrons da placa. Os elétrons ejetados são denominados fotoelétrons, e a radiação eletromagnética usada é, geralmente, a radiação ultravioleta.1 Observado pela primeira vez por A. E. Becquerel em 1839 e confirmado por Heinrich Hertz em 1887,2 o fenômeno é também conhecido por "efeito Hertz",3 4 não sendo porém este termo de uso comum.

De acordo com o modelo ondulatório da luz, as expectativas eram:

Qualquer superfície metálica deveria ejetar elétrons quando excitada com uma radiação eletromagnética, de qualquer frequência, desde que essa radiação demorasse um tempo suficiente para o átomo armazenar energia e liberar, posteriormente, esse elétron; Os elétrons que giram à volta do núcleo atômico são aí mantidos por forças de atração. Se a estes for fornecida energia suficiente, eles abandonarão as suas órbitas. O efeito fotoelétrico implica que, normalmente sobre metais, se faça incidir um feixe de radiação com energia superior à energia de remoção dos elétrons do metal, provocando a sua saída das órbitas: sem energia cinética (se a energia da radiação for igual à energia de remoção) ou com energia cinética, se a energia da radiação exceder a energia de remoção do elétrons. 1

Para testar essas ideias, os cientistas montaram um experimento.1

A grande dúvida que se tinha a respeito do efeito fotoelétrico era que quando se aumentava a intensidade da luz, ao contrário do esperado, a luz não arrancava os elétrons do metal com maior energia cinética. O que acontecia era que uma maior quantidade de elétrons era ejetado.1

Luz com frequência menor à esquerda e maior à direita, quando o metal é iluminado pela luz de maior frequência os elétrons são ejetados com maior