Breve práctica sobre el efecto fotoeléctrico mediante una simulación.

1. EL EFECTO FOTOELÉCTRICO
Una breve práctica
Física

2. LA INVESTIGACIÓN
Conocida la importancia que el efecto fotoeléctrico ha tenido para
el desarrollo de la física cuántica, y el papel que tiene en algunas
aplicaciones de nuestra sociedad, hoy realizaremos una breve
práctica sobre él.
La práctica está planteada como una investigación de la que habrá
que escribir un informe al final.
Utilizaremos la siguiente simulación:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelec
trico.htm

3. Con todo lo que conoces del efecto fotoeléctrico te aparece un
problema que no sabes resolver y con el que vas a empezar esta
investigación:
Tienes varios metales para construir un detector de presencia pero
no sabes cuál elegir…
¿Cómo calcular el trabajo de extracción de un metal en concreto?
EL PROBLEMA

4. Para resolver el problema debes plantear una hipótesis sobre como
calcular el trabajo de extracción:
¿puedes dar una expresión que relaciones el trabajo de extracción
(We) con el resto de magnitudes que entran en juego?
LA HIPÓTESIS

5. Para justificar tu hipótesis puedes hacer la deducción de la
expresión:
1. Plantea la ecuación de conservación de la energía E= We + Ec
2. Desarrolla cada término de la ecuación hasta llegar a una
expresión en la que aparezca: la carga del electrón, el potencial
de frenado, la frecuencia de la luz, la constante de Planck y el
trabajo de extracción.
LA HIPÓTESIS

6. Para contrastar tu hipótesis debes diseñar un experimento que te
permita medir el potencial del frenado para distintas frecuencias de
luz:
1. Realiza un dibujo del experimento
2. Señala en el dibujo y explica cada una de sus partes
3. Realiza un breve resumen de su funcionamiento general
EL DISEÑO EXPERIMENTAL

7. El diseño experimental se plantea en la siguiente simulación:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelec
trico.htm
Consiste en:
1. Elegir un metal determinado.
2. Iluminar la placa con luz de una longitud de onda y lanzar un
fotón.
3. Si se emite electrón se ajusta el potencial hasta conseguir frenar
el electrón (potencial de frenado)
4. Anotar el valor de potencial y el de la longitud de onda (Datos)
5. Repetir la experiencia con otra longitud de onda y tomar varios
datos en forma de tabla.
6. Enviar los datos a una gráfica.
EL DISEÑO EXPERIMENTAL: LA MEDIDA

8. Para analizar los resultados obtenidos debe construirse la recta que
mejor ajuste a los datos recogidos. La simulación lo hace por
nosotros.
1. Dibuja la gráfica con los datos y la recta
2. Escribe la ecuación de la recta: y = ax + b
3. Interpreta el significado de la ordenada en el origen b y de la
pendiente de esa recta a.
4. Ofrece el valor para el trabajo de extracción y, de paso, para la
constante de Planck.
ANÁLISIS DE RESULTADOS

9. Después de enfrentarte a un problema planteando una hipótesis
inicial, pensando un diseño para contrastarla y analizando los
resultados obtenidos, ha llegado el momento de redactar una
conclusión final.
CONCLUSIÓN

10. Realiza con los datos obtenidos un informe siguiendo el
esquema siguiente:
Título
Ana Dos y Juan Tres
ana@hotmail.com, juan@hotmail.com
Ciencias del mundo contemporáneo – Colegio
Resumen
1. Planteamiento del problema.
2. Hipótesis e introducción teórica.
2.1 Hipótesis
2.2 Introducción teórica
3. Diseño experimental para contrastar la hipótesis
4. Análisis de los resultados
5. Conclusión
6. Bibliografía

11. RESUMEN
Debe dar un adelanto del trabajo:
 Breve descripción del tema del
trabajo con no más de 150 palabras.
 Indicar de forma concisa la
metodología seguida para realizarlo.
 Señalar los resultados más
importantes obtenidos.
 Debe contener una copia en inglés,
denominada Abstract.

12. 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la sociedad actual es de gran importancia …
Se parte del siguiente problema inicial …
En la que se incluirá:
 Motivación para realizar este
estudio (caracterizar el trabajo de
extracción de algunos metales, etc.).
 Definición clara del problema.

13. 2.1. HIPÓTESIS
En la que se incluirá:
 Una tentativa de solución inicial.
 Estado del arte: Marco teórico-
experimental y referencias a otros
estudios.
 Propósito del estudio.
Inicialmente se supone …
Nuestra hipótesis de partida será ...

14. 2.2. INTRODUCCIÓN
En la que se incluirá:
 Estado del arte: Marco teórico-
experimental y referencias a otros
estudios.
 Propósito del estudio.
En este estudio se pretende ….
Según el artículo ….
Actualmente la cuestión ….

15. 3. DISEÑO EXPERIMENTAL PARA CONTRASTAR
LA HIPÓTESIS
En la que se incluirá:
 Procedimientos seguidos.
 Instrumental utilizado.
 Esquema diseño experimental.
 Variables medidas (directas e
indirectas).
 Virtudes y defectos del
experimento
La forma de obtener los datos ha sido la siguiente …
Se han medido las siguientes variables …
Para este estudio se han obtenido los sujetos de estudio …
Se han utilizado los siguientes materiales …

16. 4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
En el que se incluirá:
 Presentarlos en forma de
gráficos.
 Tablas de datos, las justas.
 Cálculo de errores.
 Comparación con un
modelo propuesto.

17. 5. CONCLUSIÓN
En el que se incluirá:
 Un buen informe es aquel
que demuestra un número
mayor de conclusiones.
 ¿Qué hemos aprendido?
 Sintetizar consecuencias
En este estudio hemos obtenido como …
Se ha demostrado la hipótesis de partida …
A partir de los resultados obtenidos se generan una serie de preguntas …

18. 6. BIBLIOGRAFÍA
Para referir un capítulo de un libro utilizar la forma:
Apellidos, nombre del autor: «Título del capítulo». En: Título del libro.
Lugar de edición: editorial, año. Número de las páginas donde se
encuentra el artículo.
 Para referir un artículo de revista o diario:
Título del artículo / Nombre del autor. // Título de la revista.-- Edición. --
Volumen, Número (fecha). -- páginas.
 Para referir una página web utilizar la forma:
Nombre de la página. URL. Fecha de la consulta.