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Introducción

En publicaciones anteriores les compartir un contenido fascinante en el campo de la ciencia en el mundo de la física, en donde el fenómeno de la luz con el objeto de entender, cómo se comporta la luz si la consideramos simplemente como una onda o rayo lumínico, también que forma parte de una onda electromagnética, la cual nos permite observar otro fenómenos físico, como una onda longitudinal esta se evidencia las del color si se evidencia que es más oscuro o más claro, el cual va depender de la magnitud de la perturbación, en esta oportunidad se mostrar desde otro punto de vista tal así que es el efecto fotoeléctrico, en donde cierta materias o cuerpos al exponerse a la luz tiene la propiedad o la faculta de absolver esta energía luminosa emitiendo protones y estimulando los fotones como fuente de energía.

Una representación de Célula fotoeléctrica donde "1" es la fuente lumínica, "2" es el cátodo y "3", el ánodo.

El efecto fotoeléctrico

Considerando que se ha evidenciado cuerpo o materia con composición de metal, al hacer expuesta a la luz puede almacenar parte de esta energía, por medio de la excitación de los electrones, luego esta energía puede ser expulsada, es por ello que consiste en la emisión de electrones por un material al incidir sobre él una radiación electromagnética, a los diferente frecuencia de emisión de la luz o también en la forma de propagación en la que corresponde la luz visible, al ojo humano, ultravioleta.

El efecto fotoeléctrico: es la emisión de electrones de un metal expuesto a la luz, la superficie del metal absorbe suficiente energía de la luz, como para que algunos de sus electrones se liberen de sus átomos y escapen al exterior desde la superficie. Información consultada en Todo sobre Einstein, 2005.

Una representación del diagrama ilustrando la emisión de los electrones de una placa metálica, requiriendo de la energía que es absorbida de un fotón. También se trata de entender el comportamiento de los fotones, ya que tienen una energía característica determinada por la frecuencia de onda de la luz, en el cual tan solo un átomo absorbe energía de un solo fotón, tiene más energía, que la inicial para expulsar un electrón del material.

lo que lo hace singular este fenómeno físico, es que se videncia de otros fenómenos en el cual en ensayo científico como lo es fotoconductividad se refiere al aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz, la que permitieron otro estudio para poder crear células solar para demostrar el efecto fotovoltaico, en la cual consiste en la transformación parcial de la energía lumínica en energía eléctrica, dejando claro amigo lector toda esta información del el efecto fotoeléctrico indica que los fotones pueden transferir energía a los electrones, estos electrones no escapan del metal a temperaturas normales porque no tienen energía suficiente, permitió a grandes científico diferenciarla de los comunes rayos “X”, ya que solamente estos rayos “X”, se evidenciaba la transformación en un fotón de toda o parte de la energía cinética de un electrón en movimiento, con el tiempo fue un apoyo en el campo de la medicina. Otro dato importante es lo siguiente, el hecho de que la emisión de electrones solo se produzca por encima de una determinada frecuencia, ya que dependerá del umbral de la radiación, luz está cuantificada sin importar su intensidad, gracias a ellos nos permitirá aprender unos conceptos, que nos servirán para poder explicar cómo se puede crear luz de manera artificial y comprender también como el Sol esta la mayor fuente de energía del sistema solar.

Los principios básicos que rigen el efecto fotoeléctrico son los siguientes:

[1]-No hay emisión de electrones si la frecuencia de la luz incidentes cae por debajo de la frecuencia umbral y0, que es una característica del metal iluminado.

[2]-El efecto se observa si la frecuencia de la luz excede la frecuencia umbral, y el número de fotoelectrones emitidos, es proporcional a la intensidad de la luz; sin embargo la energía cinética máxima de los fotoelectrones, es independientes de la intensidad de la luz, lo cual es posible explicar con los conceptos de la física clásica.

[3]- La energía cinética máxima de los fotoelectrones se incrementa con el aumento de la frecuencia de la luz.

[4]-Los electrones de la superficie se emiten casi de manera instantánea, incluso a bajas intensidades. Desde el punto de vista clásico se esperaría que los electrones requieran algún tiempo, para absorber la radiación incidente, ante de que alcancen la energía cinética necesaria que le permita escapar de la superficie del metal. Información consultada en Física Moderna Edición Revisada por Norma Esthela Flores Moreno, Jorge Enrique Figueroa Martínez, 2007.

Es importante conocer y saber manejar esta información, ya que la luz tienes muchas vertiente o enfoque de estudios a nivel de la ciencia, como el caso del comportamiento de la luz en fenómenos como el efecto fotoeléctrico, Albert Einstein resignó a un lado que la luz es una onda y la hipótesis en la había un camino para la explicación posible que la luz está formada por pequeños “envoltorios” haciendo referencia a los fotones, que solo pueden contener cierta cantidad de energía igual a un múltiplo de un valor mínimo fundamental; haciendo posible que la cantidad de energía sea discreta.

Los fotones: E= h.f

E es la energía, f es la frecuencia de la luz en general de la radiación electromagnética y h es una constante denominada constante de Planck, que tiene el siguiente valor:

Conclusión

Gracias a toda la información obtenida y consultada nos permite entender otro enfoque de estudio sobre el fenómeno de la luz como el foto eléctrico, el cual se evidencia si los fotones de la radiación que inciden sobre el metal, este tienen una menor energía que la de función de trabajo, los electrones del material no obtienen suficiente energía, como para emitirse de la superficie metálica, en otro orden idea también podemos mencionar gracias a estos aporte se pude producir luz artificial y aplicación de técnica para el campo de la medicina como los rayos “X” los rallos ultravioleta, el ultrasonido.

Bibliografía consultada

[1]- Todo sobre Einstein, 2005.

[2]- Física Moderna Edición Revisada por Norma Esthela Flores Moreno, Jorge Enrique Figueroa Martínez, 2007.