Eremu fotoelektriko

9.1 1 DESKRIBAPENA ETA EINSTEN-EN TEORIA
Hainbat gainazal metalikoek UV argia edo ikuskorra jasotzen dutenean elektroiak askatzen dituzte, fenomeno honi Efekto fotoelektrikoa deritzo.

Fenomeno honi azalpen bat emateko, Einsten-ek, erradiazio elektromagnetikoak ezaugarri korpuskularrak dituela proposatu zuen, hau da, argiak izaera bikoitza duela uhina eta partikula, horretarako, argia fotoiak izeneko partikulaz osatuta dagoela proposatu zuen, eta erradiazio baten energia, fotoi paketetan kuantizaturik dagoela suposatu zuen.

2 AZALPEN KUANTIKOA. ATARI MAIZTASUNA ETA ERAUZKETA LANA.
Badaude físika klasikoak teoria elektromagnetikoaren bitartez azaldu ezin dezakeen hiru gertaera:
1. Eletroien emisioa solik gertatzen da, igorritako argiaren maiztasunak, metal bakoitzaren maiztasun mínimo bat ( atari maiztasuna)
Gainditzen badu.
2. Argiaren maiztasuna, atari maiztasuna gainditzekotan, erauzitako elektroi kopurua, arigaren intentsitatearekiko proportzionala izango da.
3. Metalaren argiztapena eta elektroien erauzketaren artean ez da igertzen atzerapenik. Laburbilduz, efecto fotoelektrikoa azaltzeko, Einsten-ek hurrengoa suposatu zuen:

- Fotoi bakoitzak garraiatuko duen energia kopurua, bere uhin maiztasunarekin erlazionatuko da, hurrengo ekuazioren bidez: E = hf

- Fotoiak gainazal metalikoarekin talka egitean, fotoelektroi batengatik absorbatuak izango dira, era honetan fotoelektroi batek izango duen energia zinetikoa hurrengoa izango da: Ec = hf − W

W elektroi bat metaletik kanporatzeko egin beharreko lana izango da. Beraz, metalari indar txikienarekin lotuta dauden elektroiak energia zinetikoa maximoarekin alde egingo dute: Ecmax = hf − W0

W0-ri lan funtzioa edo erauzketa lan deritzo, eta metal bakoitzaren ezaugarria izango da, metal horren elektroi bat askatzeko egin beharreko lan txikiena.

Era honetan Einsten-en teoriaren bitartez, teoria klasikoak erantzun barik utzitako hainbat ezezagun azaldu ditzake:
- Erradiazioaren energia, elektroi bat askatzeko energia minimoa W0 balioa duenean, orduan Ecmax= 0 izango da, eta beraz energia mínimo horren balioa hf = W0, izango da, fo askapena sortzeko muga maiztasuna delarik. Eta maiztasuna fo baino txikiagoa bada, orduan ez da elektroirik erauziko.
- Argiaren intentsitatea bikoiztean, fotoien kopurua bikoizten da eta beraz askatutako elektroiek sortutako korronte intentsitatea ere bai. Baina fotoien energia ez da aldatzen eta beraz, fotoelektriko bakoitzaren energia zinetikoa esta ere.
- Elektroia erauzteko beharrezkoa den energia paketeetan igortzen denez, ez dauka zentzurik itxaron denbora bat existitzea, erradiazioaren igortze eta fotoelektroien korrote sortzearen artean. (Teoria klasikoen arabera, argi intentsitatea oso aula bada, itxarte denbora egon behar da, argiak gainazal metalikoa erasotzetik, fotoelektroien askpena gertatu arte, baina teoria berrian askapena ez da intentsitatearen menpekoa, soilik maiztasunarena).