EFECTO FOTOELÉCTRICO

Buen día para todo, en este dia les traigo un principio físico del funcionamiento de los paneles foto voltaicos, muy importante explicado por Albert Einstein y visto por primera vez en 1887 por Henrich Hertz..

En 1887 el físico alemán Heinrich Rudolf Hertz, el creador de la comunicación sin hilos, el mismo que no le entusiasmaba dar clases si no dedicare a sus experimentos, se dio cuenta durante uno de ellos, que cuando proyectaba luz sobre un metal, se liberaban electrones, generando electricidad.

Algunas de sus pruebas se basaban en las teorías del investigador escoces James Maxwell, el cual estableció en sus ecuaciones, (IMAGEN DE LAS ECUASIONES) la tesis de que la luz es un espectro electromagnético de onda correcta y que por encima existen otras ondas electromagnéticas invisibles para el ojo humano, fue este mismo investigador el descubridor, de que el electromagnetismo se propagaba en ondas y que a diferencia del sonido, este podía viajar en el vacío, a una velocidad de 300.000Km/s igual que la luz.

Pero en 1890, el gran teórico físico alemán, Max Planck propuso que la energía electromagnética se produce y propaga en múltiplos de un paquete de energía, a los que llamo cuantos de energía (IMAGEN) que era proporcionales a la frecuencia de la onda, con una constante de proporcionalidad, que se denoto con la letra minúscula “h”, tiempo después llevo su nombre y hoy en día es conocida como la constante de Planck, con esta teoría traba de explicar lo que se observaba experimentalmente para la radiación que emitía un cuerpo cuando se aumentaba su temperatura, pero esta es otra historia.

Es en esta parte de la historia es donde entra Albert Einstein, quien tuvo necesidad de poder explicar este fenómeno foto eléctrico, el cual la física clásica de este momento no lo lograba hacer.

Einstein dijo que para un electrón poder escapar del metal, necesitaría energía hasta una cantidad llamada: TRABAJO DE EXTRACCION.

Pero si un electrón absorbe luz Ultra Violeta que llega en un paquete con una energía dada por la fórmula de Planck, puede ganar energía suficiente como para transferirla en energía cinética y escapar del metal.

A esto lo llamo la ecuación del efecto foto eléctrica de Einstein y fue gracias a este descubrimiento que Albert Einstein gano el premio nobel de física y no por su teoría de la relatividad o la tan famosa formula de Energía, como muchos pensaran.

Para resumir el efecto fotoeléctrico consiste en la incidencia de una frecuencia de luz sobre un una placa de “x” metal, haciendo que los electrones de dicho metal vibren tan fuerte como para escapar de su enlace. Cuando un electrón escapa de su metal, esto se llama trabajo de extracción y para que suceda este trabajo de extracción, la energía del fotón de luz que posee frecuencia y longitud de onda, debe poseer una frecuencia mayor a la frecuencia umbral o Frecuencia mínima del metal, estas frecuencias se mide en nano metros “nm”, pero cada frecuencia produce una determinada energía medida en electronvoltio y se denota con la letra “eV” hay que tener en cuenta que la frecuencia y la longitud de onda, son inversamente proporcionales, ósea a mayor longitud de onda, menor frecuencia y a menor longitud de onda, mayor frecuencia.

Por esta razón se dieron cuenta que para realizar trabajo de extracción, necesitaban un fotón con frecuencia alta, el cual poseía energía suficiente para extraer el electrón y su energía sobrante transferirla a este electrón en energía cinética para su movimiento. Puesto que cuando aumentaban longitud de onda, lo único que sucedía era que aumentaba el número de fotones pero con energía y frecuencia eran por debajo de la frecuencia umbral, que no desprendía electrones (luz de color rojo es débil), o en ocasiones utilizaban longitudes de onda determinadas, las cuales hacia que se produjeran fotones con la energía y frecuencia suficiente o igual a frecuencia umbral, que hacía que solo se desprendieran sus electrones de dichos enlaces pero si producir movimiento en ellos.

Para concluir debemos saber que, la frecuencia umbral para la extracción de un electrón de dicho elemento metálico es igual a todo el elemento y entre elementos metálicos, la frecuencia umbral cambia.

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