Efecto fotoeléctrico
La luz solo puede expulsar electrones de una superficie metálica cuando cada fotón lleva suficiente energía. Esto respalda el modelo cuántico del fotón de la luz.
Frecuencia umbral
Por debajo de una frecuencia de corte específica de cada metal, no se emiten electrones sin importar la intensidad. Cada fotón debe superar la energía de la función de trabajo.
Energía cinética de los fotoelectrones
La ecuación de Einstein Kmax = hf − φ vincula la frecuencia del fotón con la energía cinética máxima del electrón. Aumentar la intensidad añade más fotones, no más energía por fotón.
Simule el efecto
Use la simulación fotoeléctrica para variar la longitud de onda, observar la emisión de electrones y encontrar el potencial de frenado para distintos metales.
La luz no golpea un metal como una onda suave: llega en pequeños paquetes llamados fotones, cada uno con una cantidad fija de energía. Un electrón escapa solo si la energía de un único fotón es al menos tan grande como el trabajo de salida del metal, la energía que normalmente sujeta al electrón. Cualquier energía sobrante se convierte en la energía cinética del electrón al salir despedido.
KEₘₐₓ = h · f − φ
- KEₘₐₓ — energía cinética máxima (eV): la mayor energía que se lleva un electrón arrancado
- h — constante de Planck (eV·s): constante diminuta que une la frecuencia de un fotón con su energía
- f — frecuencia (Hz): cuántas ondas de luz llegan cada segundo
- φ — trabajo de salida (eV): la energía mínima necesaria para arrancar un electrón del metal
Un fotón que golpea una superficie de sodio lleva 3.1 eV de energía. El trabajo de salida del sodio es 2.1 eV. ¿Cuál es la energía cinética máxima de un electrón arrancado?
- hf = 3.1 eV
- φ = 2.1 eV
- KEₘₐₓ = h · f − φ
- KEₘₐₓ = 3.1 eV − 2.1 eV
KEₘₐₓ = 1.0 eV