Efektu fotoelektrikoa eta uhin-partikula dualtasuna

Efektu fotoelektrikoa:
XIX. Mendearen bukaera aldean, Heinrich Hertz (1857-1894) izeneko fisi- kari alemanak espektro elektromagnetikoaren existentzia egiaztatzeko ba­lio izan zuten esperimentuak burutu zituen. Gainera, esperimenti! Horietan, teoria elektromagnetiko klasikoaren beste alderdi bateko kontraesana age- rian jartzeko Einstein-
Ek erabiliko zuen efektu bat ere aurkitu zuen.Hertz-ek 1887an aurkitutakoaren arabera, gainazal metaliko batzuk ar- giaren eraginpean jartzean (argi ikuskorra edo ultramorea), gainazal ho- riek elektroiak igortzen zituzten (fotoelektroi izenekoak). Fenomeno ho- rri efektu fotoelektrikoa deritzo.

Efektu fotoelektrikoaren neurketak

Katodoa argiztatzean ¡gorritako elektroiek /intentsitateko korronte elektrikoa sortzen dute anodora pasatzean. Beraz, neurtutako intentsitatea erauzitako elektroien kopuruaren proportzionala da. Anodora iristen diren elektroien kopurua, amperemetrotik pasatzen den korrontearen bitartez neurtzen da. Metaletik elektroia erauzteko egin beharreko W\ana elektroiak metalean duen lotura-energiaren menpekoa da. Energiarik txikìenari, hots, lotura ahulena duten elektroiei dagokien energiari, erauzketa-Iana edo metalaren lan-funtzioa deritzo.

W₀=h.F_u Anodoa positiboki anodora.Potentzial horri geldiarazpen-potentziala edo balazketa-potentziala deritzo V_DV_D potentzial horren eta elektriaren kargaren arteko biderkadurak fotoelektroirik bizkorrenaren EZ_maxdelakoaren balioa adeirazten du:EZ_max=e.V_DEsperimentu honetan, teoria elektromagnetiko klasikoaren bidez azal ezin daitezkeen hiru gertaera agertu ziren:

• Emisioa edo igorpena fmaitasuna maiztasun minimo bat baino han- diagoa denean gertatzen da soilik; maiztasun minimo hori metal ba- koitzaren ezaugarri propioa da età atari-maiztasuna deritzo, f_u.

Teoria klasikoaren arabera, efektu fotoelektrikoa argiaren edozein maiztasunetan gertatu behar zen, argiaren intentsitatea behar be- zain handia izanez gero.

• Argi erasotzailearen fmaiztasuna f_u atari-maiztasuna baino handia- goa bada (f > f_u), igorritako elektroien kopurua argi erasotzailearen intentsitatearen proportzionala da. Dena den, elektroien energia zi- netiko maximoak ez du zerikusirik argiaren intentsitatearekin, età gertaera hori ezin azal daiteke teoria klasikoaren bitartez.ºº

• Ezin izan da inoiz neurtu atzerapen-denborarik metalaren argiztape- naren età fotoelektroien igorpenaren artean, Hala ere, teoria klasikoa­ren arabera, argiaren intentsitatea oso ahula bada,.Atzerapena egon beharko litzateke argia erasotzen dueneko aldiunearen età fotoelek­troien igorpen-aldiunearen artean.

konektatzen bada erakarri egingo ditu elektroiak.Anodoa negatiboki konektatuta badago elektroiak alderatuak izango dira eta anodora alderapen-potentziala gainditzeko hasierako energia zinetiko nahikoa dutenak iritsiko dira.Alderapen-potentzialaren balio konkretu baterako eta hortik gora ez da jadanik elektririk iritsiko

Uhin/partikula dualtasuna
Bere tesi doktoralean, 1924an, Luis V. De Broglie (1892-1987) fisikari frantsesak elektroiek uhinen motako ezaugarriak izan zitzaketela irado- ki zuen. Bere hipotesia honetan zetzan, alegia, erradiazioen portaera duala materiaren kasurako ere hedatzean; hots, materiak ere bereziki elektroiek izaera gorpuskularra età izaera ondulatorioa azaldu behar zituela iradoki zuen.
Hipótesi horren arabera, energiabai materiarena, baita erradiazioare- na ere erlazionaturik dago bere higidurarekin elkarturiko uhinaren maiztasunarekin, honako adierazpide honen arabera:

E=h.F

Eta momentu linela p uhin-
Luzerarekin dago erlazionaturik.

P=h/?

?=h/p

Hasieran, proposamen hau errealitate fisikorik gabea zela usté izan zuten, ez baitzegoen froga esperimentaiik. Hala ere, 1927an, C.
Davisson (1881-1958) eta L. A.
Germer (1896-1971) izeneko fisikari iparramerika- rrek egiaztatu egin zuten esperimentalki, elektroien difrakzioa ezustean behatu ondoren. Urte hartan bertan G. P.
Thomson (1892-1975) izeneko fisikari ingelesak egiaztatu egin zuen esperimentalki de Broglie-k teori-
koki lorturiko erlazioa, \ = ~ elektroi-sortak orri metaliko meheak ze-
harkatzean lorturiko difrakzioaren bitartez.
Elektroi-sorta batek bi zirrikitu estuei erasotzean lorturiko diagrama eta uhin-luzera bereko fotoiez lorturikoa, berdinak zirela ikusi zuen.

Esperimentua S iturritik bata bestteik oso hurbil bi zirrikitutara elektroiak banan-banan jaurtikitzean datza.Elektroi bakoitzaren irespena plaka fotografiko batean erregistratzen da  Elektror bakoitzak non joko duen ezin aurresan dezake- gun arren, elektroi askoren talkaren ondoren uhinen arteko interferentziari dagokion irudi-txantiloia azaltzen da.
Hórrela lorturiko irudia, uhin-luzera bereko fotoiekin lortzen denaren berdina da. Esperlmentu hau protolak neutroiak... Edo bilar-bolak erabiliz ere errepika daiteke materia orok bait,tu propietate ondulatorioak. Dena den in- terferentzia-fenomenoa, uhin-luzera bi zirrikituen banan- keta-distantziarekin konparagarria den kasuan azaltzen da soihk. Horregatik, sekula ere ezin ¡zango ditugu bilar- -bolaren uhin-propietateak behatu, elkarturiko uhln-luze- ra txikiegia baita.