Fundamentos De Quimica

Efecto foto eléctrico

Ensayo

Según Eisberg, (1979). El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz 1887, cuando notó que un objeto cargado pierde su carga más fácilmente al ser iluminado por la luz ultravioleta. Pero la explicación teórica de esta fue dada por Albert Einstein en 1905, quien se basó en el trabajo descrito anteriormente por Max Planck sobre la teoría de los cuantos. Lo interesante de todo esto es que uno a otro los trabajos de estos científicos, han venido ligándose y al mismo tiempo refutándose originando así teorías muy bien fundamentadas que hoy hacen parte de paradigmas.

Se podría decir que el efecto fotoeléctrico es lo opuesto a los rayos X, ya que el efecto fotoeléctrico indica que los fotones pueden transferir energía a los electrones. Son la transformación en un fotón de toda o parte de la energía cinética de un electrón en movimiento.

De esta manera la historia comienza a ligarse desde el momento en que Heinrich Hertz al observar ciertos metales, bajo la acción de la luz, emiten cargas negativas descubre el efecto fotoeléctrico. Más adelante se pudo comprobar que eran electrones y que la emisión se debía principalmente a la radiación ultravioleta. Los metales alcalinos son una excepción pues son capaces de emitir electrones al incidir ellos la luz visible. De esta manera Hertz en 1887, demuestra que la energía luminosa transportada por las radiaciones que inciden en el metal se transforma en energía mecánica.

El resultado del efecto fotoeléctrico como ya dijimos es la emisión de electrones en la superficie de un metal alcalino cuando inciden sobre él las radiaciones de la luz (visibles y ultravioletas). Tenemos como resultado que la luz natural como la ultravioleta está cargada de electrones y que es una fuente de energía natural.

Para analizar el efecto fotoeléctrico cuantitativamente utilizando el método derivado por Einstein es necesario plantear las siguientes ecuaciones:

Energía de un fotón absorbido = Energía necesaria para liberar 1 electrón + energía cinética del electrón emitido.

Algebraicamente:

,

Que puede también escribirse como

.

Donde h es la constante de Planck, f0 es la frecuencia de corte o frecuencia mínima de los fotones para que tenga lugar el efecto fotoeléctrico, Φ es la función de trabajo, o mínima energía necesaria para llevar un electrón del nivel de Fermi al exterior del material y Ek es la máxima energía cinética de los electrones que se observa experimentalmente.

Teoría de Bohr y series especiales

En 1913 Niels Bohr utilizó la teoría cuántica de Planck-Einstein para proponer un modelo de átomo que explicaba las líneas que aparecen en el espectro de emisión del átomo de hidrógeno.

Ya que, de acuerdo con la mecánica clásica y la teoría electromagnética, cualquier partícula cargada que se mueve en una trayectoria curva emite radiación electromagnética; Por lo tanto, los electrones perderían energía y espiral en el núcleo. Para remediar el problema de estabilidad, Bohr modificó el modelo de Rutherford, al exigir que los electrones se muevan en órbitas de tamaño fijo y energía. La energía de un electrón depende del tamaño de la órbita y es menor para las órbitas más pequeñas. La radiación puede ocurrir solamente cuando el electrón salta de una órbita a otra. El átomo será completamente estable en el estado con

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