Experiencia 7 Pre Informe

 

Experiencia #7– EFECTO FOTOELÉCTRICO

Linda Camila Locarno Noriega- T00062507

Ingeniería civil

Grupo: Z2

Subgrupo: 4

Fecha: 21 de septiembre 2021

Cartagena

 

Introducción

La luz solar es una onda electromagnética emitida por la radiación que produce el Sol, ondas que transportan energía en el espacio. Pero por otra parte, se dice que la luz solar está compuesta por fotones, que son pequeñas partículas no visibles que funcionan como contener de la descubrimiento energía. Es un el caso muy particular observar la naturaleza, porquedea  partir de estos hombre ha podido de despertar en en la tecnología el empleo este fenómeno a su favor, como en paneles solares que transforman energía eléctrica a  partir de la luz solar, pero veamos como plantea Einstein  cuando la luz brilla en un metal los electrones son expulsados de la superficie del metal a través de su fórmula ensayando en el laboratorio expresa la base inicial de cómo se obtiene energía solar. Objetivo

Demostrar la ecuación de Einstein a través de datos obtenidos a través del experimento fotoeléctrico.

Marco teórico

El efecto fotoeléctrico es un fenómeno que se genera una vez que las partículas de luz (fotones, portadores de radiación electromagnética) impactan sobre un material y movilizan sus electrones. En otros términos: la luz se comporta como una onda una vez que viaja, sin embargo, al colisionar con un electrón, los fotones ceden toda su energía e impulsan estas  partículas hacia otros átomos, produciendo de esta forma una corriente eléctrica. La emisión de electrones por metales iluminados con luz de cierta frecuencia ha sido vista a fines del siglo XIX por Hertz y Hallwachs. El proceso por el que se liberan electrones de un material por la acción de la radiación se llama impacto fotoeléctrico o emisión fotoeléctrica. Sus propiedades fundamentales son:  • Para ara cada su sust staanc nciia exist stee un unaa fre reccuencia míni nim ma o um umbbra rall de la radi diaación electromagnética por abajo de la cual no se generan fotoelectrones por más profunda que sea la radiación.  • La emisión sión el eleectró róni nicca se inc incre rem ment ntaa una vez que aumenta la magni nittud de la radiación que incide sobre el área del metal, debido a que hay más energía disponible para liberar electrones.

 En los metales electronesnoque se mueven más o menos libremente la red cristalina, dichoshay electrones huyen del metal a temperaturas clásicospor yamedio que nodeposeen

 

energía suficiente. Calentando el metal es una forma de incrementar su energía. Los electrones "evaporados" se llaman termo electrones, este es el tipo de emisión que hay en las las vál válvu vula lass elect electrón rónic icas as.. Vamo Vamoss a ve verr que ad adem emás ás ti tiene enenn la po posi sibi bili lida dadd de li libe berar  rar  electrones. Con la teoría de los fotones de luz las particularidades del efecto fotoeléctrico que no  podían ser explicados basándose en e n los conceptos clásicos, encuentran eexplicación. xplicación. La falta de demora entre la iluminación del área y la aparición de los electrones expulsados del metal, siendo un suceso, halla su especificación en la naturaleza corpuscular de la luz (fotones) en la cual la luz incidente como un haz de "bultitos" de energía tiene una relación individualizada fotón-electrón. Lo cual contrasta con la concepción ondulatoria de la luz que implica implica un ciert ciertoo tiempo para que se acumule la energía en el elect electrón rón y logre "saltar" "saltar" al exterior. La energía cinética de los electrones menos ligados explicada debido a que Compton halló que la ecuación 3 podría ser deducida analíticamente si se trata el fotón como una partícula de energía hf y proporción de desplazamiento hf/c que choca con un electrón en reposo tal y como lo harían 2 cuerpos en mecánica teniendo presente la conservación de la energía y de la proporción de desplazamiento. La constante de Plank.

La cantidad de energía que puede transportar un fotón acorde a la frecuencia de la onda donde vieja es descrita por la constante constante de plank, un dato interesante interesante es que esta constante constante es cambiante, los científicos han notado que hay un cambio en su valor a través de los años. Para hallar esta constante se hacen los siguientes pasos: -

Se le ap aplic licaa luz mon monocro ocromát mática ica a una ce celda lda fo fotoe toeléc léctri trica ca que contie contiene ne potasi potasio. o.

-  producida La lu luzz pasa pasaría ría ppor or un ar aroo queque funci funciona onaría ríalos como como un ánod ánodoincidente o que co conti ntiene ene una una tensió ten por un capacitor carga electrones formando asísión eln fotocorriente I. - Se to tomar maran an lo loss datos datos de la en energí ergíaa cinétic cinéticaa produci producida da a tra través vés de esta estass fórmula fórmulas: s:  Puede calcularse la energía cinética de estos electrones débilmente ligados con = V0 (3) Para estos fotoelectrones la ecuación (2) de Einstein para el efecto fotoeléctrico queda: V0 = hν – 0 (4)

 

Donde e es carga fundamental, W0 es la llamada función trabajo del material. Las mediciones medic iones se realiz realizan an para diversa diversass longitudes de onda  = / (c es velocidad de la luz en el vacío). Si se representa la tensión límite límite V0 en función de la frecuencia frecuencia ν se obtiene según (4), una recta de pendiente: m= h/e(5) Conociendo la carga elemental e podemos conocer la constante de Plank. Resumen

Siguiendo las reglas de seguridad para esta experiencia, Se procede a instalar el montaje óptico y el montaje eléctrico aplicando los pasos indicados en la guía. Luego, pasamos a realizar el experimento para obtener las diferencias de la tensión que ocurren, variando la intensidad de la luz. Con esto se tomaran los datos para posteriormente hacer graficas justo a los datos teóricos calculados. Basado en la explicación tradicional de la luz como una onda, hicieron las próximas  predicciones:





 La energía cinética de los fotoelectrones emitidos es proporcional a la amplitud de la luz

 El motivo de emisión de electrones, que es proporcional a la corriente eléctrica, debe incrementarse con el incremento de la frecuencia de la luz. “(QUE SE VEA BIEN DIFERENTE ) ESTA EN LA GUIA”

Referencias

1. Fra Franco nco Garcí García, a, A A.. (2010, (2010, 1 dic diciem iembre) bre).. Efecto fotoeléctr fotoeléctrico ico. sc.ehu. Recuperado 1 de noviembre de 2021, de http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm#Descripc i%C3%B3n

 

2. Br Bruz uzos os,, T T.. ((s. s. f. f.). ). Naturale  Naturaleza za corpusc corpuscular ular de la lass radiacio radiaciones nes electr electromagnét omagnéticas. icas.  sabelotodo. Recuperado 2 de noviembre de 2021, de http://www.sabelotodo.org/fisica/radiacionescomoparticulas.html

3. U. (2020, (2020, 9 se sept ptie iemb mbre) re).. ¿Qué es la constante de Planck? Blog de unicoos. https://www.unicoos.com/blog/constante-de-planck/