TRABALHO SOBRE O EFEITO FOTO-ELETRICO QUEM DESCOBRIU?

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU

ALUNOS: DOUGLAS KLEMZ E FABÍOLA ALESSANDRA FINGER BERTOLDI        

CURSO: LICENCIATURA EM FÍSICA

TURMA: TIMBÓ

Matéria: FÍSICA IV

TRABALHO SOBRE O EFEITO FOTO-ELETRICO

QUEM DESCOBRIU?

Este efeito foi descoberto por Heinrich Hertz, durante os experimentos de captação de ondas eletromagnéticas em 1886, no experimento ele percebeu que uma incidência da luz ultravioleta resultava em maior produção de faíscas. Mas só teve uma explicação e elaboração da teoria em 1905 pelo Físico Albert Einstein.

Einstein usando os argumentos matemáticos de Max Planck conseguiu interpretar o efeito fotoelétrico, segundo a teoria de Planck a radiação térmica é quantizada apresentando valores de energias discretos, vendo por este ponto de vista a luz é formada por pequenos pacotes de energia que foram batizando mais tarde de fótons. Assumindo que a hipótese de Planck era valida para todo tipo de radiação eletromagnética, Einstein mostrou ao mundo que a onda também podia se comportar como onde e com partícula.

FUNCIONAMENTO

O efeito fotoelétrico acontece quando a saída de elétrons de um material que é exposto a uma frequência de radiação eletromagnética. Os fótons (pacotes de Luz) que transferem essa energia para os elétrons. Quando temos uma quantidade de energia que é maior do que mínimo do necessário para arrancar os elétrons, eles serão arrancados da superfície do material, assim formando uma corrente de fotoelétrons.

[pic 1]

A energia que tem cada Fóton depende da sua Frequência que é denominada (f), existindo uma frequência mínima para arrancar os elétrons do material, essa frequência mínima é chamada de Função de Trabalho. Na equação a seguir podemos calcular a energia de um único fóton:

[pic 2]

 E – Energia armazenada no fóton (eV)

h – Constante de Planck (4,0.10-15 eV.s)

f – Frequência do fóton (Hz)

A energia que é transferida para os elétrons que vem dos fótons é na forma de energia Cinética, assim se a energia do fóton for maior da energia que o prende no material o elétron será ejetado, ai sua energia cinética será igual a diferença entre a energia contida no fóton e a função trabalho. Tendo assim:

[pic 3]

E – Energia cinética do elétron ejetado

Φ – Energia que mantém o elétron dentro do material

A função Trabalho depende da característica de cada material, depende de quanto os elétrons estão ligados ao material. Tendo isto tabelado em unidades de eV (eV= 1,6.10-19 J), segue de alguns metais:

[pic 4]

APLICAÇÕES

        

        A aplicação que mais conhecemos do Efeito fotoelétrico é a célula fotovoltaica que é utilizada em painéis solares para geração de energia limpa e renovável.

[pic 5]

Também temos os sensores de luminosidades, são reles que por meio do efeito fotoelétrico promove a ejeção dos elétrons e assim possa acionar um circuito acendendo geralmente uma lâmpada por exemplo.