Fotoelectrico

RESUMEN
En esta monografía se trata el tema del efecto fotoeléctrico, su definición, su historia, su

matemática e inclusive sus aplicaciones en el presente, inclusive la forma en la que la luz
reacciona.Todo esto mediante varias imágenes ilustrativas de sobre los temas explicados para
favorecer su entendimiento.
ABSTRACT
This monograph deals with the subject of the photoelectric effect, its definition, its history, its
mathematics and even its applications in the present, including the way in which light reacts. All
this through various illustrative images of the topics explained to favor its understanding.
¿QUÉ ES EL EFECTO FOTOELÉCTRICO?
Comportándose la luz en esa dualidad, algunas veces la luz pudiendo tener un comportamiento
como onda y otras veces como partícula es que Einstein haciendo uso de la hipótesis de
Planck, asume que la luz posee una frecuencia y la energía del fotón, con esto dando a lugar
con la experimentación al efecto fotoeléctrico.
El efecto fotoeléctrico se puede entender de manera sencilla, poniendo un ejemplo,si

iluminamos una superficie metálica con un haz luminoso de frecuencia apropiada (por ejemplo,
se ilumina sodio con luz a una frecuencia de 6x10-14/seg) se emiten electrones de la superficie.
Esta emisión de electrones desde la superficie por la acción de la luz se denomina efecto
fotoeléctrico.
Resumidamente es la emisión de electrones por parte de un metal cuando este es impactado

por radiación electromagnética (ya sea luz visible, ultravioleta, etc). La luz se comporta como
una onda cuando viaja, pero, al colisionar con un electrón, los fotones ceden toda su energía e
impulsan estas partículas hacia otros átomos, produciendo así una corriente eléctrica.
HISTORIA DEL EFECTO FOTOELÉCTRICO
El efecto fotoeléctrico fue descubierto inicialmente por Heinrich Hertz en 1887, cuando el físico
alemán (que estaba realizando estudios experimentales sobre la teoría electromagnética
planteada por James Clerk Maxwell dos décadas antes) observó que la chispa entre dos
esferas de metal se volvía más brillante cuando una de ellas se hallaba iluminada con luz
ultravioleta.
Luego en 1899, dos años después de que se descubriera el electrón a partir de estudios con
rayos catódicos, Thomson explicó que las partículas emitidas en el efecto fotoeléctrico eran los
electrones ya que presentaban el mismo valor del cociente m/q (masa/carga eléctrica). Gracias
a este descubrimiento la comunidad de físicos aceptó y llegó a la conclusión de que esta
generación de electrones mediante el efecto fotoeléctrico podía haberse dado tanto a la luz
ultravioleta como a radiación de cualquier otra frecuencia.
Más tarde se realizaron experimentos para ver el efecto de la amplitud y la frecuencia de la luz,
logrando observar los siguientes resultados:
1) La energía cinética de los fotoelectrones (electrones producidos por el efecto fotoeléctrico)

se incrementa con la frecuencia de la luz.
2) La corriente eléctrica permanece constante a medida que la frecuencia de la luz aumenta.
3) La corriente eléctrica aumenta con la amplitud de la luz.
4) La energía cinética de los fotoelectrones permanece constante a medida que la amplitud se

incrementa.
La comunidad científica al ver esto se enloqueció, ya que estos resultados estaban en completo
desacuerdo con las predicciones basadas en la descripción antigua de la luz como onda. Por lo
que para explicar estos resultados se necesitó desarrollar un modelo de la luz completamente
nuevo.
Ese modelo fue desarrollado por Albert Einstein, quien propuso que la luz a veces se
comportaba como partículas de energía electromagnética, las cuales llamó Fotones. Y logró
determinar la energía de un fotón utilizando la constante de Planck en una ecuación.
Siendo “EFotón ” la energía del fotón en Joules, “h” la constante de Planck (6,626 x10-34 J . s), y
“V” siendo la frecuencia de la luz en Hz.

EXPERIMENTOS Y DESCUBRIMIENTOS LUEGO DE LA ECUACIÓN DE
EINSTEIN.
Al realizar estudios sobre el efecto fotoeléctrico, los científicos llegaron a un nuevo
descubrimiento. Si la luz incidente tenía una frecuencia menor que una frecuencia mínima,
específica del metal y denominada frecuencia umbral, el metal no expulsa electrones sin
importar la amplitud de la luz.
Gracias a esto pudieron determinar que los electrones expulsados en la fotoemisión (emisión
de electrones por el efecto fotoeléctrico) varían en energía cinética, dependiendo de la
frecuencia de la luz incidente.
Esto se explica mejor en la siguiente imágen:
Como se puede ver, la frecuencia de la luz roja es menor que la frecuencia umbral de este
metal, por lo que no hay electrones expulsados. Este no es el caso de las luces verde y azul
que aunque tienen frecuencias diferentes, ambas superan esa frecuencia mínima para expulsar
electrones. Aunque lo hagan en mayor o menor medida.
Al mismo tiempo, gracias a estos estudios se pudieron encontrar formas matemáticas para
hallar valores tales como la función de trabajo del metal (la energía requerida para liberar al
electrón de un metal particular) o la energía cinética del electrón expulsado por ejemplo. Las
siguientes ecuaciones demuestran cómo calcularlos:
Siento EFotón la energía total del fotón incidente, KEelectrón la energía cinética del electrón
expulsado y Φ la función del trabajo del metal (que su valor varía con cada metal).
Esta ecuación deriva directamente de la anteriormente formulada por Einstein con la constante
de planck, por lo que...
Y a su vez podemos despejar en esta ecuación la energía cinética del electrón para poder
calcularla.
En última instancia, también se puede variar esta ecuación para llegar a determinar la
velocidad de ese fotoelectrón expulsado. Aunque la relación entre ambas ecuaciones es
demasiado engorrosa como para explicarla.
Donde me es la masa en reposo de un electrón, que posee el valor de 9,1094 x 10-31 kg.
EL EFECTO FOTOELÉCTRICO EN LA VIDA DIARIA

Aunque no se tome muy en cuenta, el efecto fotoeléctrico es de crucial importancia en nuestra
vida diaria, y se encuentra presente en muchas de las cosas que utilizamos. Este efecto se
puede ver aplicado en los siguientes ejemplos: Cámaras, calculadoras, relojes, celdas solares,
etc.
Básicamente, las aplicaciones de este efecto en nuestra vida se basa en la utilización de

células fotoeléctricas para lograr hacer funcionar los diferentes dispositivos eléctricos.
En la siguiente imagen podemos observar el funcionamiento de una celda solar:
Seguramente no sabían que si no fuera por el descubrimiento de éste efecto, el alambrado

público que tenemos hoy en día no sería posible.
CONCLUSIÓN
La energía de los fotones viene dada por la frecuencia de la luz. Si un electrón absorbe la
energía de un fotón y este tiene más energía que la función de trabajo, el electrón sale
disparado.
También se vió experimentalmente que al aumentar la intensidad del haz de luz no cambia la
energía de los fotones, pero sí su cantidad. Así que la energía de los electrones emitidos no
depende de la intensidad, sino de la energía de los fotones.
A su vez se estableció, mediante estudios experimentales, que existe una frecuencia mínima
para que la luz de incidencia logre hacer que el electrón salga de la superficie metálica. Este
valor es único por metal y si la frecuencia de la luz es menor a ésta frecuencia mínima, los
electrones no podrán salir de la superficie metálica.
BIBLIOGRAFÍA
Clara Janés-La historia del Efecto Fotoeléctrico-Recuperado de: El efecto fotoeléctrico, ¿en qué
consiste? - Blog de Fundeen
Químic.Es-Efecto fotoeléctrico-Recuperado de: Selenio
Wikipedia-Efecto fotoeléctrico-Recuperado de: Efecto fotoeléctrico - Wikipedia, la enciclopedia

libre
Khan Academy-Efecto fotoeléctrico-Recuperado de: Efecto fotoeléctrico (artículo) | Khan

Academy
Efecto Fotoeléctrico (slideshare realizado por Carlos Luna 15/02/2009):
https://es.slideshare.net/araoz22781/efecto-fotoelectrico
Date un voltio-¿Sanes que es el EFECTO FOTOELÉCTRICO?- Recuperado de:

¿Sabes qué es el EFECTO FOTOELÉCTRICO?
M. A. Rodríguez-Meza* y J. L. Cervantes-Cota- El efecto fotoeléctrico-recuperado de:
https://www.redalyc.org/pdf/104/10413309.pdf

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RESUMEN

En esta monografía se trata el tema del efecto fotoeléctrico, su definición, su historia, su

¿QUÉ ES EL EFECTO FOTOELÉCTRICO?

El efecto fotoeléctrico se puede entender de manera sencilla, poniendo un ejemplo,si

Resumidamente es la emisión de electrones por parte de un metal cuando este es impactado

1) La energía cinética de los fotoelectrones (electrones producidos por el efecto fotoeléctrico)

2) La corriente eléctrica permanece constante a medida que la frecuencia de la luz aumenta.

3) La corriente eléctrica aumenta con la amplitud de la luz.

4) La energía cinética de los fotoelectrones permanece constante a medida que la amplitud se

“V” siendo la frecuencia de la luz en Hz.

Esto se explica mejor en la siguiente imágen:

EL EFECTO FOTOELÉCTRICO EN LA VIDA DIARIA

Básicamente, las aplicaciones de este efecto en nuestra vida se basa en la utilización de

Seguramente no sabían que si no fuera por el descubrimiento de éste efecto, el alambrado

Químic.Es-Efecto fotoeléctrico-Recuperado de: Selenio

Wikipedia-Efecto fotoeléctrico-Recuperado de: Efecto fotoeléctrico - Wikipedia, la enciclopedia

Khan Academy-Efecto fotoeléctrico-Recuperado de: Efecto fotoeléctrico (artículo) | Khan

Efecto Fotoeléctrico (slideshare realizado por Carlos Luna 15/02/2009):

Date un voltio-¿Sanes que es el EFECTO FOTOELÉCTRICO?- Recuperado de:

M. A. Rodríguez-Meza* y J. L. Cervantes-Cota- El efecto fotoeléctrico-recuperado de:

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