O efeito fotoeletrico

Uma descrição

O Efeito Fotoelétrico ocorre quando luz de determinada frequência incide numa superfície de metal e faz com que elétrons sejam ejetados da superfície. Outra placa com maior energia potencial elétrica pode ser colocada na frente da primeira placa sem que seja iluminada para absorver os elétrons da primeira placa e para que se possa medir a corrente fotoelétrica.

A descoberta

O efeito foi observado pela primeira vez em 1887, de forma acidental por Frank Hertz, logo após ele ter demonstrado a natureza ondulatória da luz. Em 1899, J. J. thomsom demonstrou que as partículas ejetadas da placa de metal eram elétrons. O grande problema do efeito era que a energia dos elétrons ejetados não mudava com a intensidade da luz incidente, enquanto se esperava que a energia deles aumentasse quando expostos a um maior fluxo de energia eletromagnética.

Irônicamente, o efeito fotoelétrico exibe o aspecto de partícula da luz, que tem um aspecto dual e dependendo do experimento ela pode se manifestar ora como onda ora como partícula.

A quantização da luz

A Hipótese Quântica formulada por Max PLanck para resolver o problema da radiação de corpo negro foi um conceito radical para a Física. Ele teorizou que as partículas da superfície de um oscilador eletromagnético somente absorvem e emitem energia múltiplos de hν:

Onde h é a constante de Planck e ν é a frequência do fóton. Albert Einstein então interpretou que a luz era o sistema discreto formado por estes pacotes de energia, como uma partícula. Os físicos da época resistiram à ideia porque ela contradizia a figura estabelecida da luz como uma onda. Então ele encontrou o efeito fotoelétrico, que poderia apoiar sua teoria e chamou de fótons estes pacotes de luz.

Aplicações no dia-a-dia

Atualmente, o efeito fotoelétrico é utilizado em toda sorte de situações que vivemos no nosso cotidiano. "Graças ao efeito fotoelétrico tornou-se possível o cinema falado, assim como a transmissão de imagens animadas (televisão). O emprego de aparelhos fotoelétricos permitiu construir maquinaria capaz de produzir peças sem intervenção alguma do homem. Os aparelhos cujo funcionamento assenta no aproveitamento do efeito fotoelétrico controlam o tamanho das peças melhor do que o pode fazer qualquer operário, permitem acender e desligar automaticamente a iluminação de ruas, abrir e fechar portas de lojas, etc.

Os aparelhos deste tipo tornam possível a prevenção de acidentes. Por exemplo, nas empresas industriais uma célula fotoelétrica faz parar quase instantaneamente uma prensa potente e de grande porte se, digamos, o braço dum operário se encontrar, por casualidade, na zona de perigo."