EFEKTU FOTOELEKTRIKOA

Efektu fotoelektrikoa.Deskribapena. Azalpen kuantikoa. Einsteinen teoria. Atari-maiztasuna. Erauzte-lana.

Efektu fotoelektrikoak  honetan datza: gainazal metaliko batzuk argiaren eraginpean jartzean (argi ikusgaia edo ultramorea) elektroiak igortzen dituzte.

Efektu fotoelektrikoa aztertuta, honako fenomeno hauek gertatzen dira, batzuk Fisika Klasikoak azaltzen ez dituenak:

• 1. Igorritako elektroien kopurua eta argiaren intentsitatea proportzionala dira.

  2. Elektroien igorpena erradiazioaren maiztasun minimo bat baino handiagoa denean gertatzen da soilik; maiztasun minimo hori metal bakoitzaren ezaugarri propioa da eta atari-maiztasuna deritzo, f0. Teoria klasikoaren arabera, efektu fotoelektrikoa argiaren edozein maiztasunetan gertatu beharko litzateke

  3. Igorritako edo ateratako elektroien energia zinetikoa erradiazioaren maiztasunarekin proportzionala da, baina ez da argiaren intentsitatearen menpekoa eta azkenengo gertaera hori ezin da teoria klasikoaren bitartez azaldu.  

Albert Einsteinek, ikusita zer muga zituen fisika klasikoak materiaren eta argiaren arteko elkarrekintza azaltzeko, efektu fotoelektrikoa azaldu zuen, erradiazioaren bi hipotesitatik

abiatuta:

— Erradiazio elektromagnetikoaren energia ez da era jarraituan hedatzen espaziotik, modu diskretuan baizik, fotoien bidez, paketetan edo energia-kuantutan bilduta. Argiaren intentsitatea aldatzen denean fotoi kopuru aldatzen da baina fotoi bakoitzaren energia berdina izango da, argiaren maiztasuna ez badugu aldatzen.  

— Metaletan elektroiak daude, eta nahiz eta barruan aske egon metalatik ateratzeko energia eman behar zaie, gehiago edo gutxiago metalaren arabera. Energia hori erauzte-lana da, W, eta metal bakoitzaren ezaugarria.

— W0 lan-funtzioa da: elektroiak metaletik ihes egiteko behar duen energia minimoa. Magnitude hori metal bakoitzaren bereizgarria da.

Atari-maiztasuna, f0, aurrekoan esan dugun bezala, efektu fotoelektrikoa gertatzeko behar den maiztasun minimoa da. Horrek esan nahi du horrelako maiztasuna duen fotoi baten energia dela, hain justu, metalaren erauzte-lana:

W = hf0

Orduan, energia zinetikoa da:      EZ = hν − W0

Edo beste modu batean esanda:    hf  =           hf0             +      EZ