Efecto Fotoeléctrico

El efecto fotoeléctrico es un fenómeno en el que la luz, al incidir sobre un metal, arranca electrones de su superficie.

Frecuencia Umbral

La frecuencia umbral es la mínima frecuencia de la luz incidente sobre la superficie de un metal para que tenga lugar el efecto fotoeléctrico. Por debajo de esta frecuencia, no se produce la emisión de electrones.

La existencia de la frecuencia umbral puede explicarse a partir de la consideración de los aspectos corpusculares de la radiación luminosa (modelo de Einstein). La energía luminosa de una radiación no se reparte de modo uniforme en todos los puntos del frente de ondas sino en forma de «paquetes de energía» que Einstein llama fotones.

Cuando una radiación luminosa incide sobre la superficie de un metal, los átomos de éste absorben la energía de los fotones. Si esta energía es suficiente para vencer la atracción electrostática que liga los electrones al metal, se producirá el efecto fotoeléctrico; de lo contrario, no se produce la emisión.

Como los átomos de los metales son diferentes, también lo es la energía necesaria para que se emitan los electrones. Por lo tanto, para cada metal existirá un valor mínimo de energía que debe tener el fotón incidente para que se produzca la emisión de un electrón. Ese valor mínimo de energía se le conoce como trabajo de extracción del metal o energía umbral o función de trabajo.

Como la energía de un fotón depende de su frecuencia (h·f), a la frecuencia correspondiente a esa energía (o a ese trabajo de extracción) se le llama frecuencia umbral.

Ley de Faraday y Lenz

Faraday había observado que al mover un imán en el interior de una bobina conectada a un galvanómetro, éste indicaba paso de corriente, a pesar de que la bobina no estaba conectada a ningún generador. Lo mismo ocurría si era la bobina la que se movía con respecto al imán.

Este fenómeno, que denominamos inducción electromagnética (inducir una corriente eléctrica mediante un campo magnético variable), fue interpretado en función de sus líneas de campo y expresado mediante la siguiente ley:

La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la variación por unidad de tiempo del flujo magnético que lo atraviesa.

El significado del signo menos, viene dado por la ley de Lenz:

El sentido de la corriente inducida es tal que el campo creado por dicha corriente tiende a oponerse a la variación del flujo magnético que la ha originado.

Esto es un ejemplo más de la tendencia de los sistemas a mantener su estado de equilibrio original mediante fenómenos de acción-reacción, que en definitiva no es más que una consecuencia del principio de conservación de la energía.

Ecuaciones de Óptica y Física Cuántica

Óptica

• Flujo: N(espiras)*B(teslas)*S(m^2)*Cos(BV)
• Fem: E=-AO/At E=-dO/dt
• Experiencia de henry: E=LBV
• Espejo: 1/s+1/s’=2/r
• Lente: 1/s’-1/s=1/f’
• Ojo: Premoto=inf Pprox=-25cm

Física Cuántica

• c: landa*f
• E: h*f
• Wextrac: h*fo
• fo: frec umbral cuando Eluz>Wextrac produce Ec.
• Ec: Eluz-Wextrac
• alfa: 4arriba2abajo
• beta: 0arriba-1abajo
• Ec: -ΔH * qe
• Broglie: μ=h/p