Se ha publicado en la página correspondiente una nueva actividad (26) de la primera parte, Introducción a la Física Cuántica, de la unidad 5, Física del siglo XX, de la materia de Física de 2º de bachillerato.
La actividad está relacionada con el efecto fotoeléctrico y la teoría de Einstein que lo explica.
Act 26 UD5I Introducción Física Cuántica Efecto fotoeléctrico Física 2º Formato PDF
En la página correspondiente se ha subido un nuevo documento, el vigesimoséptimo, Volumen XXVII, con problemas curiosos y originales de la materia de Física de 2º de bachillerato propuestos por el autor en exámenes relacionados con la teoría de la relatividad especial y la Física Cuántica, cuyos enunciados hacían referencia, se basaban o se iniciaban con el espacio y sus protagonistas, los superhéroes y los cómics, las series y las películas o las clases tristes y duras.
He de decir nuevamente que, tras incluirlos en este documento, me he vuelto a dar cuenta que hay ejercicios y problemas bastante curiosos y originales que me han hecho pensar cómo era posible que se me ocurriesen esas ideas.
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| Imagen extraída por el autor de una simulación PhET. |
Actividades curiosas originales Física 2º Relatividad Física Cuántica Volumen XXVII
Se ha publicado en la página correspondiente una nueva actividad (D1 Selectividad convocatoria ordinaria junio 2022) de la primera parte, Introducción a la Física Cuántica, de la unidad 5, Física del siglo XX, de la materia de Física de 2º de bachillerato.
La actividad está relacionada con el efecto fotoeléctrico y la teoría de Einstein que lo explica.
Se ha publicado en la página correspondiente una nueva actividad (19) de la primera parte, Introducción a la Física Cuántica, de la unidad 5, Física del siglo XX, de la materia de Física de 2º de bachillerato.
La actividad está relacionada con el efecto fotoeléctrico y la teoría de Einstein que lo explica.
Efecto fotoeléctrico. Fenómeno que consiste en la emisión de electrones por una superficie (de un metal) cuando se la ilumina con luz u ondas electromagnéticas (OEM).
Descubierto por Hertz en 1887 (1888) en experiencias de producción de OEM.
Las descargas productoras de OEM son más intensas si se iluminan los electrodos (esferas) con luz ultravioleta, UV.
Hipótesis: emisión de electrones por iluminación (luz).
Más tarde se observó con luz visible en el cinc y los alcalinos.
Conclusiones
La energía de los fotoelectrones es independiente de la intensidad de la luz (I).
El número de fotoelectrones aumenta (proporcionalmente) al aumentar la I (aumento de la I de corriente).
No hay retraso entre la llegada de la luz y la emisión de los fotoelectrones.
Para cualquier intensidad luminosa, si su f es menor que fo (frecuencia umbral) no hay emisión (I = 0). fo es la frecuencia mínima para se produzca emisión.
La energía máxima de los fotoelectrones (Emáx) es una función lineal de la frecuencia de la luz.
Interpretación con la teoría electromagnética, EM, clásica: no puede
La energía está repartida por el frente de onda: Etotal = I · S (superficie electrodo).
Para muchos electrones: poca energía para cada electrón y no puede ser arrancado.
Debe haber cierto retraso entre llegada de la luz y emisión fotoelectrones debido a la poca cantidad de energía que recibe cada electrón.
Serias dificultades para la teoría EM de la luz.
En 1905 el físico alemán Albert Einstein (1879-1955), a partir de la hipótesis de Planck, explica el efecto fotoeléctrico.
Sugiere: propagación de la luz también es discontinua (cuantos): naturaleza corpuscular en la propagación de la luz, así como en su interacción con la materia.
Explicación del efecto fotoeléctrico
Proceso instantáneo: electrón arrancado si el cuanto supera cierta energía mínima (trabajo de extracción, W, característico de cada sustancia).
Si h · f es menor que W no hay emisión de electrones: frecuencia umbral, fo, tal que h · fo = W luego fo = W/h.
E_incidente = E_umbral + Ec_máx
Si f es la frecuencia de la radiación incidente (f es mayor que fo), ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico:
E_inc= W + Ec_máx
h · f = h · f_o + Ec_máx
Gráfica Ec_máx frente a f: recta comienza en fo cuya pendiente es h.
Mayor intensidad luminosa mayor número de cuantos de energía: mayor número de fotoelectrones arrancados sin variar su energía.
Conclusión: la luz se emite, se absorbe y se propaga en forma de cuantos, gránulos o paquetes (forma discontinua o discreta). Cuantización de la luz y la energía.
Nueva teoría corpuscular: fuerte impulso para investigar la naturaleza de la luz (otra vez).
Se ha publicado en la página correspondiente una nueva actividad (17) de la primera parte, Introducción a la Física Cuántica, de la unidad 5, Física del siglo XX, de la materia de Física de 2º de bachillerato.
La actividad está relacionada con el efecto fotoeléctrico y la teoría de Einstein que lo explica.
