¿Qué es el efecto fotoeléctrico?

Cuando la materia es golpeada por ondas electromagnéticas con longitudes de onda relativamente cortas, como la luz ultravioleta o la luz visible, sus átomos pueden emitir electrones. Este proceso se conoce como el efecto fotoeléctrico o, con menos frecuencia, el efecto Hertz , y ocurre porque las ondas electromagnéticas poseen energía que es capaz de desalojar los electrones en un átomo. La observación del efecto fotoeléctrico ayudó a aclarar algunos problemas sobre la naturaleza de la luz y sobre la naturaleza de los átomos. Se descubrió que la luz puede actuar como onda y como partícula; la luz viaja en movimiento ondulatorio pero puede impactar físicamente en las superficies e incluso causar cambios mecánicos al desalojar los electrones de los átomos.

El efecto fotoeléctrico generalmente se observa cuando la luz brilla sobre superficies metálicas. El haz de luz que brilla en una superficie de metal se denomina fotocatodo , y los electrones que expulsa de un átomo se llaman fotoelectrones . La luz brillante sobre una superficie metálica conductora puede causar que se forme una corriente eléctrica, llamada fotocorriente . Un material que es sensible a la luz, como los metales que pueden transportar una corriente eléctrica debido a la luz, se denominan sustancias fotosensibles .

El número de electrones expulsados ​​como resultado del efecto fotoeléctrico está estrechamente relacionado con la frecuencia y la intensidad de la luz que brilla en la superficie del metal. La luz de baja frecuencia, que tiene una longitud de onda larga, tiende a desplazar pocos electrones, si es que los hay, de una superficie metálica. Esto es cierto si la luz es de alta intensidad o baja intensidad. Sin embargo, a alta frecuencia, la luz tiende a desplazar muchos más electrones, especialmente si la luz es particularmente intensa. Esto básicamente significa que, a cualquier intensidad, la luz roja liberará muy pocos electrones, pero la luz azul desalojará muchos.

La observación del efecto fotoeléctrico presentó una fuerte evidencia de la naturaleza cuántica de la luz, que anteriormente no había tenido mucho apoyo. También apoyó la teoría de la dualidad onda-partícula de la luz en un momento en que la mayoría de los científicos creían que la luz se comportaba como una partícula o una onda, no ambas.

La luz existe en partículas discretas conocidas como fotones , que se describen científicamente como cuantos de luz. Un fotón es un cuanto de luz; Es la unidad de luz más pequeña que puede interactuar con cualquier otra cosa. Quanta de luz golpean y desalojan electrones cuando la luz brilla sobre una superficie metálica; Este es el efecto fotoeléctrico.