Einstein y su efecto fotoeléctrico

 

Si hablamos de Einstein, posiblemente os venga a la mente su famosísima teoría de la relatividad. Es una de las teorías más importantes de la física moderna. Pero aunque sea ya una creencia popular, Einstein no ganó un premio Nobel por ella. Lo ganó por algo de lo que vamos a hablar a continuación. El efecto fotoeléctrico.

Y ganó el Nobel por lo siguiente en 1921. Einstein descubrió que la luz es capaz de interactuar con la materia. Si la luz incide sobre un metal este emite electrones. Si se emiten electrones, se genera energía eléctrica. ¿Cómo? La teoría en sí es sencilla:

Los átomos del metal tienen electrones girando a su alrededor. Los electrones más alejados del núcleo necesitan una cantidad mínima de energía para poder escapar de la órbita atómica. Pues esa energía se la puede dar la luz.

La luz emite energía en diferentes frecuencias y tiene la particularidad de ser a la vez una onda y una partícula. Cuando la luz incide sobre una placa metálica, podrá arrancar electrones si su onda tiene una determinada frecuencia. El número de electrones arrancados  depende de la intensidad de la luz  pero la energía generada depende de la frecuencia de la misma.Esto es un dato muy importante.

Basándose en la teoría de Planck ( Padre de la física cuántica) que proponía que la energía que se suministra  tiene valores concretos y se organiza en cuantos de energía , que dependen de la frecuencia de emisión , Einstein propuso que al metal llegaba luz, la cual le entregaba toda su energía en paquetes de fotones (cuantos) que depende de la frecuencia y podía haber dos resultados: se liberaba energía o no pasaba nada. De esa forma,surgió la teoría del efecto fotoeléctrico:

La cuantización de la energía y de las ondas de luz: se puede pensar que la luz son pequeños paquetes (fotones) que al impactar contra un electrón le ceden o toda su energía o nada. Si esa energía fue suficiente para el electrón escapar del metal, podrá ser detectado, más aún, la energía con la que saldrá es directamente proporcional a la frecuencia de la onda que incidió.

Hoy en día este descubrimiento se utiliza en como procedimiento base de la producción de energía solar fotovoltaica,  en sensores de cámaras fotográficas o  en sistemas de medición de luz.

 

 

 

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