Efektu Fotoelektrikoa: Azalpena eta Teoria Kuantikoa
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Física
Escrito el en 
vasco con un tamaño de 4,25 KB
Efektu Fotoelektrikoa
Efektu fotoelektrikoa metal bati elektroiak kentzean datza.
Katodoa argiztatzean igorritako elektroiek I intentsitateko korronte elektrikoa sortzen dute anodora pasatzean. Beraz, neurtutako intentsitatea erauzitako elektroien kopuruaren proportzionala da, eta metaletik elektroia erauzteko egin beharreko W lana elektroiak metalean duen lotura-energiaren menpekoa da.
Lotura ahulena duten elektroiei erauzketa-lana deritzo (Wo):
Wo = h fu
Anodoa positiboki konektatzen bada, erakarri egingo ditu elektroiak.
Anodoa negatiboki konektatzen bada, anodora aldarapen-potentziala gainditzeko hasierako energia zinetiko nahikoa dutenak iritsiko dira soilik.
Teoria Elektromagnetiko Klasikoaren Mugak
- Teoria elektromagnetiko klasikoaren bidez azal ezin daitezkeen hiru gertaera agertu ziren:
- Maiztasuna maiztasun minimo bat baino handiagoa denean gertatzen da soilik, eta atari-maiztasuna deritzo (fu).
- Elektroien energia zinetiko maximoa ez dago argiaren intentsitatearen menpe, eta gertaera hori ezin daiteke azaldu teoria klasikoaren bidez.
- Ezin da inoiz neurtu atzerapen-denborarik metalaren argiztapenaren eta fotoelektroien igorpenaren artean.
Einstein-en Teoria Kuantikoa
Efektu fotoelektrikoa. Einstein-ek teoria berri bat proposatu zuen efektu fotoelektrikotik abiatuz, eta beraren arabera, edozein iturri erradiatzailek igorritako energia ere kuantizaturik dago, fotoi deritzen paketetan hain zuzen.
- Honako hipotesiak egin zituen efektu fotoelektrikoa azaltzeko:
- Fotoi bakoitzaren energia erlazionaturik dago bere maiztasunarekin: E = h f
- Fotoelektroiak zurgatu egiten du erabat fotoia. Fotoelektroiaren energia zinetikoa hauxe da: Ez = hf – W
Loturarik ahulena duen elektroiak ihes egingo du energia maximoarekin; horren ondorioz, ekuazio fotoelektrikoa lor daiteke: Ezmax = hf – Wo
Einstein-en teoria kuantikoak azalpena eman zien ikuspuntu klasikotik azalpenik ez zuten efektu fotoelektrikoaren alderdi batzuei:
- Elektroi bat erauzteko behar den energia minimoa Wo denez, Ezmax = 0 denean, fotoiak gutxienez ekarri behar duen energia, hf = Wo da. (f = fu)
Erradiazioaren maiztasuna fu baino txikiagoa bada, ezin izango da elektroirik erauzi.
- Argiaren intentsitatea bi aldiz handiagoa bada, fotoien kopurua ere bi aldiz handiagoa izango da; beraz, korrontearen intentsitatea ere bikoiztu egingo da. Baina fotoi bakoitzaren energia hf denez, fotoelektroi bakoitzaren energia zinetikoa ez da aldatzen.
- Elektroi bat erauzteko behar den energia fotoietan hornitzen denez, ez dago inolako atzerapenik elektroien igorpenean.
- Ez da bikoiztuko. Izan ere, efektu fotoelektrikoaren formula kontuan hartuz (Efotoi = Wo + Ezin max) konturatzen gara nahiz eta maiztasuna bikoiztu, Wo eta Ezin max ez direla proportzionalak eta beste faktore batzuen menpe daudela; hau da, gehitzen daudenez ez dira proportzionalak, eta bata bikoizten bada ez da bestea bikoiztuko.
Ondorioak
Efektu fotoelektrikoa. Efektu fotoelektrikoan maiztasuna maiztasun minimo bat baino handiagoa denean gertatzen da soilik; maiztasun minimo horri atari-maiztasuna (fu) deritzo, eta metal bakoitzaren ezaugarri propioa da. Bai, f maiztasuna fu atari-maiztasuna baino handiagoa bada, igorritako elektroien kopurua argi erasotzailearen intentsitatearen proportzionala delako. Intentsitatea ezin daiteke definitu; intentsitatearekin bakarrik lortzen duguna da fotoi gehiago edo gutxiago heltzea. Baina intentsitateak ez du eraginik horretan. Uhin-luzerari dagokionez, uhin-luzera definitu daiteke; izan ere, maiztasuna definitzen bada, uhin-luzera ere definitu daiteke, biak erlazionatuta daudelako, eta maiztasuna ematen dugunean, uhin-luzera ere eman dezakegu.