Ensayo: Fuerza, Trabajo y Energ´ıa Gonz´alez D´ıaz Rocio 12 de marzo de 2019 ´ctrico Efecto fotoele El efecto foto´electrico es un fen´omeno f´ısico que involucra el desprendimiento de el´ectrones de una superficie met´alica resultado de la incidencia de luz de una cierta frecuencia. Los electrones desprendidos se conocen como fotoelectrones. El fen´ omeno se puede apreciar como destellos sobre la placa, provocado por del choque entre los el´ectrones expulsados y los fotones incidentes.
Figura 1: Efecto fotoel´ectrico ´ n del efecto fotoele ´ctrico. Descripcio La luz que llega a la placa met´alica son paquetes de energ´ıa en movimiento que “chocan”con la superficie de metal ejerciendo una presi´on, es decir, los fotones al llegar a la cara superior del metal ejercen una fuerza sobre unidad de a´rea. Durante el choque se transfiere energ´ıa a los el´ectrones que se encuentran en las bandas de valencia de cada at´omo superficial; cuando los electrones adquieren energ´ıa comienzan a vibrar y as´ı cambia su energ´ıa en un incremento dado por la relaci´ on, E = hν0 (1) donde ν0 es la frecuencia de los paquetes de energ´ıa incidentes y h es la constante de Planck. Si la energ´ıa transmitida al electr´on es la suficiente, entonces, el electr´ on es liberado, esto lo logra realizando trabajo para poder romper la barrera energ´etica que lo mantiene unido al at´omo; hasta el momento en que la energ´ıa es utilizada para superar la barrera, la energ´ıa se mantiene en reposo. Al ser liberados, los electrones adquieren energ´ıa cin´etica cuyo valor m´aximo se logra con el aumento de la frecuencia de los fotones incidentes. Kmax = hν0 − φ 1
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donde φ es la funci´ on trabajo. Es interesante notar que conceptos f´ısico b´asicos toman un papel sustancial en el desarrollo de fen´ omenos o procesos f´ısicos. En ´este caso se evidencia la relevancia de la energ´ıa, la fuerza y el trabajo para que el efecto fotoel´ectrico ocurra.
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