El documento trata sobre el efecto fotoeléctrico. Explica que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones que tienen energía proporcional a su frecuencia. El efecto fotoeléctrico ocurre cuando los fotones inciden sobre un metal y transfieren su energía a los electrones, liberándolos. La energía máxima que pueden ganar los electrones depende de la frecuencia de los fotones y de la función de trabajo del metal. También describe cómo se producen los rayos X y cómo su longitud de onda depende
Este documento presenta varios ejercicios resueltos relacionados con la física cuántica. En el primer ejercicio, se calcula la energía de fotones para ondas de radio, luz verde y rayos X. En el segundo ejercicio, se calcula la frecuencia y energía de fotones emitidos por una estación de radio, así como el número de fotones emitidos por hora. El tercer ejercicio involucra el efecto fotoeléctrico y calcula la energía máxima de fotoelectrones, la frecuencia umbral y cómo
1) El documento explica el efecto fotoeléctrico, que ocurre cuando electrones son emitidos de un material luego de ser expuesto a luz.
2) La teoría cuántica, propuesta por Planck y Einstein, explica que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones, y cada fotón transporta una cantidad discreta de energía relacionada a su frecuencia.
3) El efecto fotoeléctrico ocurre cuando los fotones transfieren su energía a electrones en el material, permitiéndoles escapar, y la
El documento describe los principales conceptos del modelo atómico moderno según la mecánica cuántica. Explica que los átomos tienen una corteza electrónica organizada en niveles, subniveles y orbitales donde se ubican los electrones de acuerdo a principios como el de exclusión de Pauli. También menciona los antecedentes históricos que llevaron al desarrollo del modelo actual, como los modelos de Thomson, Rutherford, la radiactividad y el efecto fotoeléctrico.
El documento resume los principales conceptos y modelos de la estructura atómica, incluyendo los rayos catódicos y el modelo de Thomson, el experimento y modelo de Rutherford, la radiación electromagnética y el espectro electromagnético, los espectros atómicos y las series espectrales, la hipótesis de Planck y la cuantización de la energía, el efecto fotoeléctrico y la teoría corpuscular de Einstein, el modelo atómico de Bohr, los principios básicos de la mecánica cu
[1] Este documento presenta información sobre varios temas fundamentales de la física moderna, incluyendo la radiación de cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico, la generación de rayos X, el efecto Compton, modelos atómicos y más. [2] Explica conceptos como la cuantización de la energía de los fotones, la naturaleza corpuscular de la luz, la estructura del átomo con un núcleo central y electrones orbitantes, y cómo estos descubrimientos llevaron al desarrollo
1. El documento trata sobre el seminario de física moderna, incluyendo temas como ondas electromagnéticas, cuantización de la energía radiante, y el efecto fotoeléctrico. Explica la teoría cuántica de la radiación electromagnética propuesta por Max Planck y cómo Albert Einstein utilizó esta teoría para explicar con éxito el efecto fotoeléctrico.
2. Describe las limitaciones de la física clásica para explicar el efecto fotoeléctrico y cómo la
Este documento describe varios conceptos fundamentales de la física cuántica, incluyendo la naturaleza dual de la radiación electromagnética, el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton, las ondas de De Broglie y la cuantización de la energía en sistemas atómicos. También incluye ejemplos numéricos de cálculos relacionados con estos conceptos.
Este documento presenta varios ejercicios resueltos relacionados con la física cuántica. En el primer ejercicio, se calcula la energía de fotones para ondas de radio, luz verde y rayos X. En el segundo ejercicio, se calcula la frecuencia y energía de fotones emitidos por una estación de radio, así como el número de fotones emitidos por hora. El tercer ejercicio involucra el efecto fotoeléctrico y calcula la energía máxima de fotoelectrones, la frecuencia umbral y cómo
1) El documento explica el efecto fotoeléctrico, que ocurre cuando electrones son emitidos de un material luego de ser expuesto a luz.
2) La teoría cuántica, propuesta por Planck y Einstein, explica que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones, y cada fotón transporta una cantidad discreta de energía relacionada a su frecuencia.
3) El efecto fotoeléctrico ocurre cuando los fotones transfieren su energía a electrones en el material, permitiéndoles escapar, y la
El documento describe los principales conceptos del modelo atómico moderno según la mecánica cuántica. Explica que los átomos tienen una corteza electrónica organizada en niveles, subniveles y orbitales donde se ubican los electrones de acuerdo a principios como el de exclusión de Pauli. También menciona los antecedentes históricos que llevaron al desarrollo del modelo actual, como los modelos de Thomson, Rutherford, la radiactividad y el efecto fotoeléctrico.
El documento resume los principales conceptos y modelos de la estructura atómica, incluyendo los rayos catódicos y el modelo de Thomson, el experimento y modelo de Rutherford, la radiación electromagnética y el espectro electromagnético, los espectros atómicos y las series espectrales, la hipótesis de Planck y la cuantización de la energía, el efecto fotoeléctrico y la teoría corpuscular de Einstein, el modelo atómico de Bohr, los principios básicos de la mecánica cu
[1] Este documento presenta información sobre varios temas fundamentales de la física moderna, incluyendo la radiación de cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico, la generación de rayos X, el efecto Compton, modelos atómicos y más. [2] Explica conceptos como la cuantización de la energía de los fotones, la naturaleza corpuscular de la luz, la estructura del átomo con un núcleo central y electrones orbitantes, y cómo estos descubrimientos llevaron al desarrollo
1. El documento trata sobre el seminario de física moderna, incluyendo temas como ondas electromagnéticas, cuantización de la energía radiante, y el efecto fotoeléctrico. Explica la teoría cuántica de la radiación electromagnética propuesta por Max Planck y cómo Albert Einstein utilizó esta teoría para explicar con éxito el efecto fotoeléctrico.
2. Describe las limitaciones de la física clásica para explicar el efecto fotoeléctrico y cómo la
Este documento describe varios conceptos fundamentales de la física cuántica, incluyendo la naturaleza dual de la radiación electromagnética, el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton, las ondas de De Broglie y la cuantización de la energía en sistemas atómicos. También incluye ejemplos numéricos de cálculos relacionados con estos conceptos.
El documento presenta los conceptos fundamentales de la física cuántica, incluyendo la constante de Planck, la naturaleza cuántica de la luz como fotones con energía discreta dada por la ecuación de Planck, el efecto fotoeléctrico y su explicación, y la dualidad onda-partícula manifestada en las longitudes de onda de los fotones y las partículas subatómicas. El documento también explica cómo se puede usar el experimento de Planck para determinar la constante de Planck.
Este documento presenta un resumen de los orígenes y principios fundamentales de la teoría cuántica, incluyendo las limitaciones del modelo atómico de Rutherford, la hipótesis de Planck sobre la cuantización de la energía, la teoría corpuscular de Einstein para explicar el efecto fotoeléctrico, el modelo atómico de Bohr y sus postulados, y los principios básicos de la mecánica cuántica como la dualidad onda-corpúsculo propuesta por De Broglie.
Unidad 02 introduccion a la fisica modernaLaurence HR
Este documento presenta una introducción a varios temas fundamentales de la física moderna como la radiación de cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico, la generación de rayos X, el efecto Compton y los modelos atómicos de Thomson, Rutherford y Bohr. Explica conceptos clave como la cuantización de la energía, los fotones y la estructura del átomo con núcleo y electrones.
Primer tema conceptos básicos de estructura de la materialucho171717
Este documento presenta la estructura de la materia. Explica conceptos como los espectros atómicos, las series espectrales y los orígenes de la teoría cuántica, incluyendo la hipótesis de Planck y el efecto fotoeléctrico. También describe modelos atómicos como el de Bohr y principios de mecánica cuántica como la dualidad onda-corpúsculo y el principio de incertidumbre de Heisenberg. Finalmente, explica conceptos como los orbitales atómicos y las config
Este documento presenta 41 problemas relacionados con la mecánica cuántica y la mecánica estadística. Los problemas abarcan temas como el cuerpo negro, la teoría cuántica, el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton y la longitud de onda de de Broglie. Los problemas incluyen cálculos de longitudes de onda, energías, momentos lineales y otras cantidades físicas relevantes para cada tema.
El documento describe la naturaleza ondulatoria de la luz y la teoría cuántica. Explica que la luz electromagnética se propaga en forma de ondas con longitud de onda y frecuencia específicas. La teoría cuántica propone que la energía de los átomos y electrones está cuantizada en niveles discretos, lo que explica los espectros de líneas atómicos y el efecto fotoeléctrico. El modelo atómico de Bohr representa los electrones en órbitas cuantizadas
El documento presenta información sobre la física cuántica y los principales descubrimientos que llevaron a su desarrollo. Se mencionan los trabajos pioneros de Planck, Einstein, Compton y otros científicos que establecieron las bases de esta teoría, como la cuantización de la energía de la radiación electromagnética y la naturaleza cuántica de la luz. También se describen fenómenos como el efecto fotoeléctrico y el efecto Compton que no podían explicarse con la fís
El documento trata sobre la estructura atómica y la química inorgánica. Explica conceptos clave como la radiación electromagnética, la teoría cuántica de Planck, la explicación del efecto fotoeléctrico por Einstein, el modelo atómico de Bohr y las líneas espectrales, y las contribuciones de De Broglie, Heisenberg y Schrodinger al desarrollo de la mecánica cuántica. También describe los diferentes tipos de espectros electromagnéticos y las lí
El documento resume los principales conceptos y descubrimientos que llevaron al desarrollo de la física cuántica, incluyendo: 1) La hipótesis de Planck sobre la cuantización de la energía para explicar la radiación del cuerpo negro, 2) La teoría de Einstein sobre la naturaleza cuántica de la luz para explicar el efecto fotoeléctrico, y 3) La generación de rayos X al bombardear un blanco metálico con electrones.
El documento describe el efecto fotoeléctrico y el efecto Compton. Explica que el efecto fotoeléctrico ocurre cuando los electrones son emitidos de un material después de absorber la energía de la radiación electromagnética, y que el efecto Compton ocurre cuando la longitud de onda de los fotones aumenta después de chocar con electrones libres. También proporciona ejemplos para calcular las constantes h de Planck y C de Compton usando datos experimentales de ambos efectos.
El documento resume los principales modelos atómicos históricos y la teoría cuántica, incluyendo los postulados de Planck, Einstein, Bohr, De Broglie y Heisenberg. Explica conceptos como espectros atómicos, efecto fotoeléctrico, números cuánticos, orbitales electrónicos y su relación con la tabla periódica.
El documento describe la crisis de la física clásica y el desarrollo de la física cuántica. Explica cómo Planck resolvió el problema de la radiación del cuerpo negro al postular que la energía está cuantizada en múltiplos de la constante de Planck. También describe cómo Einstein explicó el efecto fotoeléctrico usando la hipótesis de Planck de que la luz está compuesta de cuantos llamados fotones.
Efecto Fotoelectrico http://fisicamoderna9.blogspot.com/Carlos Luna
El documento describe el efecto fotoeléctrico, incluyendo sus descubrimientos históricos y la explicación de Einstein. El efecto fotoeléctrico consiste en la capacidad de la luz para arrancar electrones de una superficie metálica. La teoría cuántica de Einstein explica que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones, cada uno con una energía fija relacionada con su frecuencia, lo que explica las propiedades del efecto fotoeléctrico.
El documento describe el origen y desarrollo de la teoría cuántica, incluyendo el efecto fotoeléctrico. Explica cómo experimentos en el siglo XIX no podían ser explicados por la física clásica, llevando a Planck y luego a Einstein a proponer la hipótesis cuántica de que la energía se transporta en cantidades discretas llamadas "cuantos". Einstein aplicó específicamente esta idea al efecto fotoeléctrico, proponiendo que la luz consiste en partículas llamadas fot
Este documento resume los orígenes y principios fundamentales de la teoría cuántica. Explica que la teoría cuántica surgió para explicar fenómenos como los espectros atómicos y que no podían explicarse con el modelo atómico de Rutherford. Introduce conceptos como la dualidad onda-corpúsculo de De Broglie, el principio de incertidumbre de Heisenberg y los números cuánticos de Bohr para describir los electrones en órbitas estacionarias alrededor del núcleo. Final
Este documento presenta información sobre la mecánica cuántica y su importancia en ciencia de materiales. Explica conceptos como el efecto fotoeléctrico y la radiación de cuerpo negro. También describe técnicas para la síntesis de nanoestructuras y cómo la mecánica cuántica permite entender y diseñar nuevos materiales a escala nanométrica con propiedades novedosas.
El documento presenta una introducción a la mecánica cuántica. Explica que la física clásica no podía explicar ciertos resultados experimentales como la radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico. Max Planck introdujo la hipótesis de la cuantización de la energía electromagnética para explicar la radiación del cuerpo negro. Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico al proponer que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones con energía proporcional a su f
1) La teoría cuántica surgió en 1900 cuando Max Planck descubrió que los átomos y moléculas emiten energía en cantidades discretas llamadas cuantos.
2) Las ondas electromagnéticas, incluyendo la luz, se transmiten a través del espacio y tienen propiedades como longitud de onda, frecuencia y amplitud.
3) Planck resolvió el "problema del cuerpo negro" al proponer que la energía de la luz se emite y absorbe en múltiplos de la constante de Planck
Este documento presenta varios conceptos clave de la física cuántica y la óptica moderna. Introduce la naturaleza dual onda-partícula de la luz y explica fenómenos como el efecto fotoeléctrico que llevaron al desarrollo de la teoría cuántica. También describe las ondas electromagnéticas, el espectro electromagnético, y propiedades como la reflexión, refracción e índice de refracción. Finalmente, presenta algunos problemas para ilustrar estas ideas fundament
El documento resume los principales descubrimientos en la historia de la física atómica: el electrón en 1897, el protón en 1914, el neutrón en 1932. También describe las propiedades fundamentales de estas partículas y la naturaleza electromagnética de la radiación.
Los puentes son estructuras esenciales en la infraestructura de transporte, permitiendo la conexión entre diferentes
puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
El documento presenta los conceptos fundamentales de la física cuántica, incluyendo la constante de Planck, la naturaleza cuántica de la luz como fotones con energía discreta dada por la ecuación de Planck, el efecto fotoeléctrico y su explicación, y la dualidad onda-partícula manifestada en las longitudes de onda de los fotones y las partículas subatómicas. El documento también explica cómo se puede usar el experimento de Planck para determinar la constante de Planck.
Este documento presenta un resumen de los orígenes y principios fundamentales de la teoría cuántica, incluyendo las limitaciones del modelo atómico de Rutherford, la hipótesis de Planck sobre la cuantización de la energía, la teoría corpuscular de Einstein para explicar el efecto fotoeléctrico, el modelo atómico de Bohr y sus postulados, y los principios básicos de la mecánica cuántica como la dualidad onda-corpúsculo propuesta por De Broglie.
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Este documento presenta 41 problemas relacionados con la mecánica cuántica y la mecánica estadística. Los problemas abarcan temas como el cuerpo negro, la teoría cuántica, el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton y la longitud de onda de de Broglie. Los problemas incluyen cálculos de longitudes de onda, energías, momentos lineales y otras cantidades físicas relevantes para cada tema.
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El documento presenta información sobre la física cuántica y los principales descubrimientos que llevaron a su desarrollo. Se mencionan los trabajos pioneros de Planck, Einstein, Compton y otros científicos que establecieron las bases de esta teoría, como la cuantización de la energía de la radiación electromagnética y la naturaleza cuántica de la luz. También se describen fenómenos como el efecto fotoeléctrico y el efecto Compton que no podían explicarse con la fís
El documento trata sobre la estructura atómica y la química inorgánica. Explica conceptos clave como la radiación electromagnética, la teoría cuántica de Planck, la explicación del efecto fotoeléctrico por Einstein, el modelo atómico de Bohr y las líneas espectrales, y las contribuciones de De Broglie, Heisenberg y Schrodinger al desarrollo de la mecánica cuántica. También describe los diferentes tipos de espectros electromagnéticos y las lí
El documento resume los principales conceptos y descubrimientos que llevaron al desarrollo de la física cuántica, incluyendo: 1) La hipótesis de Planck sobre la cuantización de la energía para explicar la radiación del cuerpo negro, 2) La teoría de Einstein sobre la naturaleza cuántica de la luz para explicar el efecto fotoeléctrico, y 3) La generación de rayos X al bombardear un blanco metálico con electrones.
El documento describe el efecto fotoeléctrico y el efecto Compton. Explica que el efecto fotoeléctrico ocurre cuando los electrones son emitidos de un material después de absorber la energía de la radiación electromagnética, y que el efecto Compton ocurre cuando la longitud de onda de los fotones aumenta después de chocar con electrones libres. También proporciona ejemplos para calcular las constantes h de Planck y C de Compton usando datos experimentales de ambos efectos.
El documento resume los principales modelos atómicos históricos y la teoría cuántica, incluyendo los postulados de Planck, Einstein, Bohr, De Broglie y Heisenberg. Explica conceptos como espectros atómicos, efecto fotoeléctrico, números cuánticos, orbitales electrónicos y su relación con la tabla periódica.
El documento describe la crisis de la física clásica y el desarrollo de la física cuántica. Explica cómo Planck resolvió el problema de la radiación del cuerpo negro al postular que la energía está cuantizada en múltiplos de la constante de Planck. También describe cómo Einstein explicó el efecto fotoeléctrico usando la hipótesis de Planck de que la luz está compuesta de cuantos llamados fotones.
Efecto Fotoelectrico http://fisicamoderna9.blogspot.com/Carlos Luna
El documento describe el efecto fotoeléctrico, incluyendo sus descubrimientos históricos y la explicación de Einstein. El efecto fotoeléctrico consiste en la capacidad de la luz para arrancar electrones de una superficie metálica. La teoría cuántica de Einstein explica que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones, cada uno con una energía fija relacionada con su frecuencia, lo que explica las propiedades del efecto fotoeléctrico.
El documento describe el origen y desarrollo de la teoría cuántica, incluyendo el efecto fotoeléctrico. Explica cómo experimentos en el siglo XIX no podían ser explicados por la física clásica, llevando a Planck y luego a Einstein a proponer la hipótesis cuántica de que la energía se transporta en cantidades discretas llamadas "cuantos". Einstein aplicó específicamente esta idea al efecto fotoeléctrico, proponiendo que la luz consiste en partículas llamadas fot
Este documento resume los orígenes y principios fundamentales de la teoría cuántica. Explica que la teoría cuántica surgió para explicar fenómenos como los espectros atómicos y que no podían explicarse con el modelo atómico de Rutherford. Introduce conceptos como la dualidad onda-corpúsculo de De Broglie, el principio de incertidumbre de Heisenberg y los números cuánticos de Bohr para describir los electrones en órbitas estacionarias alrededor del núcleo. Final
Este documento presenta información sobre la mecánica cuántica y su importancia en ciencia de materiales. Explica conceptos como el efecto fotoeléctrico y la radiación de cuerpo negro. También describe técnicas para la síntesis de nanoestructuras y cómo la mecánica cuántica permite entender y diseñar nuevos materiales a escala nanométrica con propiedades novedosas.
El documento presenta una introducción a la mecánica cuántica. Explica que la física clásica no podía explicar ciertos resultados experimentales como la radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico. Max Planck introdujo la hipótesis de la cuantización de la energía electromagnética para explicar la radiación del cuerpo negro. Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico al proponer que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones con energía proporcional a su f
1) La teoría cuántica surgió en 1900 cuando Max Planck descubrió que los átomos y moléculas emiten energía en cantidades discretas llamadas cuantos.
2) Las ondas electromagnéticas, incluyendo la luz, se transmiten a través del espacio y tienen propiedades como longitud de onda, frecuencia y amplitud.
3) Planck resolvió el "problema del cuerpo negro" al proponer que la energía de la luz se emite y absorbe en múltiplos de la constante de Planck
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Cuando las excavaciones se ejecutan controlando la sección de excavación, de manera que se disturbe lo menos posible la
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globalmente, al proceso de excavación, control de la periferia, sostenimiento, revestimiento y consolidación de la excavación
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La energía radiante es una forma de energía que
se transmite en forma de ondas
electromagnéticas esta energía se propaga a
través del vacío y de ciertos medios materiales y
es fundamental en una variedad naturales y
tecnológicos
2. ➢ Determinar la energía de los fotones en función de
su frecuencia o longitud de onda.
➢ Conocer el efecto fotoeléctrico y aplicar la ecuación
de Einstein.
➢ Determinar la frecuencia y longitud de onda de los
rayos X.
Objetivos:
EFECTO FOTOELÉCTRICO
3. CUANTIZACIÓN DE ENERGÍA.
Según Max Planck, en su teoría
cuántica, la radiación o energía de
una O.E.M. no es emitida de
manera continua sino en “paquetes
de energía discreta” llamados
cuantos, a los que se le denomina
fotones.
Fotón o cuanto de energía.
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 = ℎ𝑓
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 =
ℎ𝑐
𝜆
La energía de un fotón
se calcula:
ℎ: constante de Planck
𝑓: frecuencia de la radiación
ℎ = 6,63 × 10−34
𝐽. 𝑠
ℎ = 4,14 × 10−15 𝑒𝑉. 𝑠 )
𝜆: longitud de onda de la radiación.
𝑐: rapidez de la luz en vacío.
Donde:
1𝑒𝑉 = 1 electrón voltio
4. Una emisora de radio de emite una onda de radio de
frecuencia 1,5 MHz ¿Cuál es la energía del fotón
asociado?
APLICACIÓN 01.
RESOLUCIÓN:
𝐷𝑎𝑡𝑜: ℎ = 6,6 × 10−34 𝐽. 𝑠
De la teoría tenemos:
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 = ℎ𝑓
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 = (6,6 × 10−34
)(1,5 𝑥 106
)
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 = 9,9 𝑥 10−28𝐽
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
100 𝑥 10−9
Un dispositivo emite luz ultravioleta de 100 𝑛𝑚 de
longitud de onda. ¿Cuál seria la energía del fotón
asociado.
APLICACIÓN 02.
RESOLUCIÓN:
De la teoría tenemos:
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 =
ℎ𝑐
𝜆
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛
𝐷𝑎𝑡𝑜: ℎ = 6,6 × 10−34
𝐽. 𝑠
=
(6,6 × 10−34
)(3 𝑥 108)
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 = 1,98 𝑥 10−18
𝐽
5. Cada dispositivo que
emite O.E.M. funciona
con cierta potencia , la
cual depende del
número de fotones
que emite y su
respectiva frecuencia.
𝑃 =
𝐸𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑡
𝐸𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑛𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛
𝑛: Número de fotones emitidos en un intervalo de
tiempo (𝑡).
Su unidad en el S.I.:
Watt (W)
𝑃 =
𝑛ℎ
𝑡
𝑐
𝜆
Donde:
𝑃 =
𝑛ℎ𝑓
𝑡
Entonces:
APLICACIÓN 03.
Una emisora de radio de 9 kW de potencia emite una
onda de radio de frecuencia 1,5 MHz ¿Cuál es la
cantidad de fotones emitidos por segundo?
RESOLUCIÓN:
De la relación:
𝐷𝑎𝑡𝑜: ℎ = 6 × 10−34
𝐽. 𝑠
𝑃 =
𝑛ℎ𝑓
𝑡
…(1)
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠
1
De las condiciones del problema:
𝑃 = 9 𝑥 103
𝑊
𝑓 = 1,5 𝑥 106
𝐻𝑧
Reemplazando valores en [1]:
ℎ = 6 × 10−34
𝐽. 𝑠
9 𝑥 103
=
𝑡 = 1𝑠
𝑛 (6 × 10−34
) (1,5 𝑥 106
)
𝑛 = 1031
𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛𝑒𝑠.
POTENCIA DE RADIACIÓN
= 𝑛(ℎ𝑓)
6. El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de
electrones desde una superficie metálica debido a
la incidencia de una radiación (fotones) de cierta
frecuencia.
Heinrich Hertz, en 1887, descubre el efecto fotoeléctrico Fue A. Einstein, quien explica el efecto fotoeléctrico desde la
perspectiva de la teoría corpuscular de la radiación.
EFECTO FOTOELÉCTRICO
7. Explicación del efecto fotoeléctrico con la teoría
cuántica
Einstein propuso que la luz transporta la energía en
paquetes (corpúsculos de energía) denominados
fotones, los cuales viajan a la rapidez de la luz.
El electrón absorbe
SÓLO un fotón y esta
energía es empleada
para poder vencer la
atracción del núcleo y
la de los otros
átomos (para lograr
escapar del material)
y la parte restante le
permite adquirir
cierta rapidez.
De la conservación de la energía:
Efotón : energía del fotón incidente.
𝜱: función trabajo o energía umbral. Es la energía
necesaria (mínima) para que el electrón pueda
escapar del material.
Ec máx: energía cinética máxima del fotoelectrón.
𝑬𝒇𝒐𝒕ó𝒏 = 𝜱 + 𝑬𝒄 𝒎á𝒙
𝜱 = 𝒉𝒇𝟎
𝒇𝟎: frecuencia umbral del metal
𝝀𝒐: longitud de onda umbral del metal
=
𝒉𝒄
𝝀𝒐
𝜱
8. 𝑓0
metal
…(II)
Respecto a la frecuencia umbral
La Frecuencia Umbral "𝑓0"es la frecuencia necesaria de
la radiación incidente para que se produzca el “efecto
fotoeléctrico”
Si la radiación incidente posee una frecuencia “f ”, se
cumple que:
❑ f < 𝒇𝟎 No se produce el efecto fotoeléctrico.
❑ f > 𝒇𝟎 Se produce el efecto fotoeléctrico.
𝑓
𝒇
Aplicación 04:
Determine la máxima energía cinética de los
fotoelectrones emitidos por una placa metálica cuando
en esta incide una radiación de frecuencia 3x1015
𝐻𝑧.
Considere que la función trabajo del metal es 2,46eV.
(h = 4,14x10−15𝑒𝑉. 𝑠)
Resolución:
De la ecuación de conservación:
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 = 𝛷 + 𝐸𝑐 𝑚á𝑥
4,14𝑥10−15
12,42 = 2,46 + 𝐸𝑐 𝑚á𝑥
𝐸𝑐 𝑚á𝑥= 9,96 eV
Piden 𝐸𝑐 𝑚á𝑥
𝑓
ℎ𝑓 = 𝛷 + 𝐸𝑐 𝑚á𝑥
ℎ𝑓
Reemplazando valores:
2,46 + 𝐸𝑐 𝑚á𝑥
(3𝑥1015) =
9. Respecto a la 𝑬𝒄 𝒎á𝒙 de los fotoelectrones
Para ello empleamos la fuente, luego de incidir la radiación
en una de las placas y desprender electrones invertimos
rápidamente la polaridad de la fuente, con la intención de
frenar al electrón y que llegue con las justas a la otra placa.
𝑊𝐹𝐸𝐿 = ∆𝐸𝑐
− 𝑒 𝑉𝐴𝐵 = 𝐸𝑐 𝑓 − 𝐸𝑐 0
𝑒 𝑉𝐴𝐵 = 𝐸𝑐 𝑚á𝑥
- 𝐹𝐸𝑙
𝑣
𝐹𝐸𝑙
-
𝑣 = 0
-
𝑉𝐴𝐵
𝑬𝑪𝒎𝒂𝒙
= 𝒆𝑽𝒇𝒓𝒆𝒏𝒂𝒅𝒐
Valor de la carga
del electrón
APLICACIÓN 05:
Una aplicación del efecto fotoeléctrico se
encuentra en la producción de corriente eléctrica
al incidir la radiación solar sobre los paneles
solares. Considere una placa de cesio de función
trabajo 3,2 eV con un potencial de frenado de 3 V.
¿Cuál debe ser la energía del fotón incidente?
RESOLUCIÓN
De la ecuación de Einstein tenemos:
𝑬𝒇𝒐𝒕ó𝒏 = 𝜙𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙 + 𝐸𝑐𝑚á𝑥
𝑒𝑉𝑓𝑟𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜
𝑬𝒇𝒐𝒕ó𝒏 = 𝜙𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙 +
Cuando la
energía esta en
eV, se debe
considerar el
valor de 𝑒 = 1
electrón
Reemplazando valores en [1]:
𝑬𝒇𝒐𝒕ó𝒏 = 3,2 +(1)(3)
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛 = 6,2𝑒𝑉
10. v=0 v
+
-
+
-
+
-
E
A
B
• •
AB
V = 40 kV
Filamento
caliente
Rayo X
c
fotón
electrón
CÁTODO ÁNODO
Los electrones son acelerados por el campo
eléctrico. La energía cinética que un electrón gana
desde el filamento hasta su impacto con el ánodo es
dado por el campo al realizar trabajo sobre el
electrón.
𝐄𝐜(max)= 𝐪𝐞 VAB
Los electrones desaceleran al chocar con el
ánodo. Según la mecánica clásica, una carga
acelerada o desacelerada emite radiación
electromagnética, de este modo, el choque
produce un espectro continuo de rayos X, es
decir, fotones de varias frecuencias o longitudes
de onda la cuales dependen de que porcentaje
de la energía cinética de los electrones se
transforma en energía para los fotones de rayos
X. Este tipo de radiación se denomina
Bremsstrahlung, o ‘radiación de frenado’.
𝐹𝐸𝐿
metal
11. En el caso de los
fotones de rayos X más
energéticos estos
adquieren toda la
energía cinética de los
electrones que lo
producen
𝐸𝑓𝑜𝑡ó𝑛
𝑅𝑋
= 𝐸𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟ó𝑛
ℎ𝑐
𝜆𝑚𝑖𝑛
= 𝑒𝑉𝑡𝑢𝑏𝑜
𝜆𝑚𝑖𝑛 =
ℎ𝑐
𝑒𝑉𝑡𝑢𝑏𝑜
𝑉𝑡𝑢𝑏𝑜
Es la longitud de onda
mínima que corresponde
a los fotones de rayos X
mas energéticos,
APLICACIÓN 06.
Consideremos una diferencia de potencial de
60 𝑘𝑉 entre el cátodo y el ánodo de un tubo de rayos
X. Determine la mínima longitud de onda en el
espectro de los rayos X emitidos ( en Angstrom ).
(ℎ = 4 𝑥 10−15
𝑒𝑉𝑠).
De la teoría tenemos:
𝝀𝒎𝒊𝒏 =
ℎ𝑐
𝑒𝑉𝑡𝑢𝑏𝑜
RESOLUCIÓN.
ℎ𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛
𝑒𝑉𝑡𝑢𝑏𝑜
Reemplazando valores en [1]:
𝜆𝑚𝑖𝑛 = (4 𝑥 10−15
) (3 𝑥 108
)
(1) (60 𝑥 103
)
λmin = 0,2 𝑥 10−10
Recordar:
1 = 10−10
𝑚
Entonces: λmin = 0,2