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El Efecto Fotoeléctrico
Qué es el efecto fotoeléctrico?
Se ha determinado experimentalmente que cuando la luz incide sobre una
superficie metálica, la superficie emite electrones. Por ejemplo, se puede iniciar una
corriente en un circuito simplemente iluminando una placa de metal. Por qué cree que esto
sucede?
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Bien...estábamos diciendo que la luz está compuesta de ondas
electromagnéticas y que las ondas llevan energía. Entonces si una onda de luz impacta un
electrón en uno de los átomos del metal, puede transferirle suficiente energía para
sacarlo del átomo.
Okay. Ahora, si la luz está compuesta de ondas, como usted sugiere...
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Qué quiere decir con "si la luz está compuesta de
ondas"? Existe otra opción?
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Históricamente,
la luz ha sido a veces vista como partículas y no como ondas; Newton, por ejemplo,
pensaba así de la luz. La concepción de partículas fué muy desacreditada con el
experimento de doble hendidura
de Young, que hizo ver las cosas como si la luz tuviera
que ser una onda. Pero a comienzos del siglo XX, algunos físicos--Einstein entre
ellos--comenzaron a examinar la concepción de partículas de nuevo. Einstein notó que
cuidadosos experimentos relacionados con el efecto fotoeléctrico podrían demostrar si la
luz consistía de ondas o de partículas.
Cómo? Me parece que el efecto fotoeléctrico continuaría ocurriendo
independiente de cuál opinión fuera correcta. De cualquier forma, la luz debe llevar
energía para que pueda desprender los electrones.
Si, tiene razón, pero los detalles del efecto fotoeléctrico son
diferentes dependiendo de si la luz consiste de partículas o de ondas. Si es ondas, la
energía contenida en una de esas ondas dependería solamente de su amplitud--esto es, de
la intensidad de la luz. Otros factores como la frecuencia, no deberían hacer ninguna
diferencia. Entonces, por ejemplo, luces infraroja y ultravioleta de la misma intensidad
deberían desprender el mismo número de electrones y la máxima energía cinética de los
dos conjuntos de electrones también debería ser la misma. Disminuya la intensidad y se
tendrán menos electrones, saliendo más lentamente; si la luz es muy débil, no se
obtendría ningún electrón, no importa qué frecuencia esté usando.
Eso me parece suficientemente razonable. Cómo cambiaría el efecto si se
asume que la luz está hecha de partículas?
Primero debería darle alguna información de fondo sobre esto. Todo
comenzó con algunos trabajos sobre radiación por Max Planck...
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