Efecto fotoelectrico

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Information about Efecto fotoelectrico

Published on December 10, 2016

Author: albertofernndezgarca4

Source: slideshare.net

1. EFECTO FOTOELÉCTRICO Alberto Fernández García albertofernandezgarcia2@hotmail.com Radiactividad Ambiental´2009

2. HERTZ - 1887 Descubrió que podía inducir una descarga eléctrica entre dos esferas cargadas, gracias a una bobina Helmholz; al iluminar con luz la zona de descarga. Observaba cambios en la longitud de las chispas formadas, viendo que aumentaban o disminuían, en función de la intensidad de la luz incidente. “… me limito actualmente a la comunicación de los resultados obtenidos, sin intentar cualquier teoría respetando la manera en la cual los fenómenos observados son causados”.

3. HALLWACHS - 1888 Fue el primero en acuñar el término “efecto fotoeléctrico”. Hoy en día todavía perdura una polémica sobre el verdadero descubridor de dicho efecto. Al usar un electroscopio, consiguió por primera vez medir cualitativamente el experimento. " En una publicación reciente Hertz ha descrito investigaciones sobre la dependencia de la longitud máxima de una chispa de inducción sobre la radiación recibida por otra chispa de inducción. Él demostró que el fenómeno observado es una acción de la luz ultravioleta”. “ Hernn Hallwachs es el primero”.

4. LENARD - 1902 Premio nobel en 1905, por sus trabajos en el tubo al vacío de los rayos catódicos, “ventana Lenard”. Fue el primero en mensurar cuantitativamente el efecto.

5. Con esta gráfica concluyo que la intensidad de la luz incidente, no influye en el potencial de frenado. Y dedujo diferentes potenciales de frenado de los electrones, a diferentes colores de la luz incidente. Kmáx= e V0 La física clásica no hace evolucionar más el efecto; ya que se concibe la radiación electromagnética como un continuo.

6. EINSTEIN - 1905 Con su trabajo titulado “Sobre un punto de vista heurístico acerca de la creación y conservación de la luz”. Propuso teóricamente, la cuantización de la radiación; mediante un estudio mecánico estadístico de la entropía en base a la discontinuidad energética de Planck, realizado sobre la teoría del cuerpo negro de Wien. E= h ν Utilizó la regla de Stokes, donde la frecuencia de la luz emitida no puede ser mayor que la frecuencia de la luz excitadora, desde un punto de vista clásico. ν2 ≤ ν1

7. Y como resolución final propuso esta expresión para comprender el efecto fotoeléctrico, sobre el estudio de Lenard. (R/N) β ν = Πε + P h ν = Kmáx + W Einstein fue el primero en teorizar el efecto. Argumentó como se conocía, una energía mínima de la luz incidente para producir la extracción de electrones.

8. “Cuando un rayo de luz se propaga a partir de un punto, la energía no se distribuye continuamente en un volumen creciente, sino que consiste en un cierto número de cuantos de energía, localizados espacialmente, que se mueven sin dividirse y que pueden ser absorbidos o emitidos como un todo”. A pesar de seguir su línea Planck, dijo de él: “… aunque algunas veces haya perdido el objetivo en sus especulaciones, como por ejemplo en su hipótesis sobre los quantum de luz …” En 1921 obtuvo el Nobel en Física por su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico.

9. MILLIKAN - 1914 “...Me tomó 10 años de mi vida poner a prueba aquella ecuación de Einstein de 1905 y, contrariamente a mis suposiciones, en 1915 estuve obligado a declarar su verificación certera a pesar de su irracionalidad, dado que parecía violar todo lo que sabíamos acerca de la interferencia de la luz”. Obtuvo el premio Nobel de Física en 1923, por su trabajo en el efecto fotoeléctrico. Concluyó afirmativamente resultados experimentales sobre la teoría cuántica de la luz desarrollada por Einstein. Con el descubrimiento del efecto Compton en este año, se confirmó la teoría desarrollada hasta aquí.

10. Consecuencias al efecto fotoeléctrico • Emisión de radiación característica • Efecto Auger

11. Radiación característica Los electrones se conciben ligados a los átomos; para conservar el momento y la energía del proceso. Los electrones ocupan los huecos dejados en la salida de fotoelectrones, produciéndose una emisión fotónica con energía igual a la diferencia energética de los niveles espectroscópicos. Se dice característica, ya que conlleva energías distinguibles, tanto en niveles energéticos como en clases de átomos.

12. Efecto Auger Una característica clave en este efecto es la baja energía cinética de estos electrones secundarios. T = h νK – EL=EK – 2 EL La causa de la existencia de vacantes electrónicas, es múltiple; no sólo el efecto fotoeléctrico las produce sino también la captura electrónica o cualquier tipo de interacción inelástica, por ejemplo. Consiste en la emisión de fotoelectrones corticales de baja energía, debido a la absorción del fotón producido en la ocupación de vacantes electrónicas.LKLK EEEhT 2 LKLK EEEhT 2 LKLK EEEhT 2 LKLK EEEhT 2

13. COMPETENCIA DE LA RADIACIÓN CARACTERÍSTICA Y EL EFECTO AUGER La probabilidad relativa de radiación X respecto a la emisión Auger, se mide mediante el rendimiento de fluorescencia. Ejemplo para la capa K: WK= nº de fotones K / nº de vacantes para la capa K Gráfica que nos presenta el rendimiento de fluorescencia en función del número atómico: • A Z bajo domina el efecto Auger. • A Z alto domina la radiación característica.

14. DIAGRAMA POLAR MOSTRANDO LA DISTRIBUCIÓN ANGULAR DE LOS FOTOELECTRONES CON RESPECTO AL VECTOR ELÉCTRICO DE LA RADIACIÓN INCIDENTE A través de la Mecánica Cuántica relativista Anisotropía en la velocidad de los fotoelectrones, en función de la energía del fotón incidente. A medida que aumenta la energía del fotón, la dirección de máxima emsión fotoelectrónica se desplaza hacia delante.

15. Absorción fotoeléctrica La sección eficaz fotoeléctrica marca, todos los coeficientes posibles de trabajo (lineal, másico, atómico, electrónico; y de transferencia y absorción energética) Dependencia con Z: Desde Z4 hasta Z4.8, para materiales de número atómico alto y bajo respectivamente. La dependencia con la energía de la radiación incidente se resuelve como E-3.

16. bajas energías > energía media > altas energías efecto fotoeléctrico > efecto Compton > producción de pares Relación en competencia de energía, con el efecto Compton y la producción de pares

17. La primacía del efecto Compton disminuye cuando aumentamos el Z del material. Relación en competencia respecto a Z, con los otros dos procesos

18. • Detectores de centelleo, concretamente en los tubos fotomultiplicadores. • Fotodiodos que se utilizan en los tubos de televisión por ejemplo. • Células fotoeléctricas, base de la captación de energía solar. • Tomar el Sol en la playa, . . . Aplicaciones hoy en día

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