En 1887 el físico alemán Heinrich Hertz efectuó una serie de experimentos que le sirvieron para confirmar la existencia del espectro electromagnético. Fue un descubrimiento colateral ya que él buscaba la producción y recepción de ondas electromagnéticas, y en su experimento utilizó un metal sometido a la acción de una luz y una bobina como receptor que era capaz de producir una chispa en contacto con una onda de suficiente energía. Observó que la chispa generada era mas brillante si la luz empleada en el experimento era ultravioleta.

Experimento de Hertz-Hallwachs  

En 1902, se continuaron con los experimentos sobre este nuevo descubrimiento . Ahora tocaba estudiarlo en profundidad. En este caso fue Philipp von Lenard (ayudante de Hertz), un físico húngaro que recibió el Premio Nobel en 1905 por el estudio de los rayos catódicos. Él observó que la energía a la que viajaban los recientemente descubiertos electrones dependía del tipo de metal emisor debido a que la disposición de estos electrones es  diferente en cada uno de ellos y la luz que se hacía incidir, de su frecuencia e intensidad, ya que ésta ha de tener una energía suficiente (energía umbral) como para hacer que el electrón sea arrancado del metal.

Espectro visible.

Y fue finalmente, Albert Einstein en 1905 quien propuso una base matemática que describiera este fenómeno. Para ello, se basó en el trabajo de sus colegas años atrás aunque todavía existían vacíos en sus predicciones matemáticas que la física clásica no era capaz de resolver. Por esta razón se sirvió del trabajo de la hipótesis revolucionaria de Planck en 1900 quien afirmaba que la luz era emitida en forma de paquetes de energía llamados cuantos. Con esta afirmación se cumplían sus leyes matemáticas y dejó constancia de sus descubrimientos en el artículo “Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz”, que le valdría el Premio Nobel de física en 1921.

¿Cómo funciona el efecto fotoeléctrico?

REFERENCIAS:

Díaz Pomar, Cesar. (2008). La celda solar como módulo didáctico de enseñanza del efecto fotoeléctrico. Enseñanza de las Ciencias. 3. 30-35. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/304827132_La_celda_solar_como_modulo_didactico_de_ensenanza_del_efecto_fotoelectrico

Rodríguez-Meza, M.A., Cervantes-Cota, J.L. (2006). El efecto fotoeléctrico. Ciencia Ergo Sum, vol.13(3), 303-311. Recuperado de https://www.redalyc.org/pdf/104/10413309.pdf

Armero Rovira, J., Castello Castellano, D.J., García Pozo, T, Martínez de Murguía Larrechi, M.J. (2001). Física. Barcelona: Edebé

OBJETIVOS:

  • Saber definir qué es efecto fotoeléctrico
  • Conocer los diferentes elementos necesarios para que se produzca el efecto fotoeléctrico
  • Conocer los parámetros de los que depende la intensidad de corriente generada en el proceso.
  • Tomar conciencia de la necesidad de una física moderna para resolver problemas que surgen a los físicos a partir del siglo XX.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD:

  • Conocer mediante un debate guiado por preguntas clave, qué es la luz y la electricidad para los alumnos.
  • Proyectar una simulación de https://phet.colorado.edu/es/ y explicar de manera breve elementos necesarios y factores de los que depende el fenómeno.
  • En grupo de 4 alumnos máximo, hacer diferentes simulaciones propuestas por el profesor, observando los parámetros. Se deberá rellenar una serie de tablas que sirvan para comparar todos los resultados obtenidos.
  • Debate común con todos los grupos para contrastar ideas y resultados obtenidos en las prácticas hechas anteriormente.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

  • Proyección en la pizarra a cada grupo de una nueva simulación y predicción resultados.
  • Corrección de las fichas entregadas.
  • Pequeño test.