"Física en la UAM" presenta "Tus Experimentos" , una serie de

"Física en la UAM" presenta "Tus Experimentos" , una serie de experiencias que te harán pensar
sobre cómo la física puede explicar cosas que ocurren a tu alrededor.
Hoy os planteamos la siguiente situación: ¿Por qué al iluminar una placa metálica podemos
arrancar electrones de su interior?
Usemos el siguiente montaje para entender el efecto.
En esta ampolla sellada al vacio tenemos dos placas metálicas separadas por una distancia.Una
placa esta enfrentada a una serie de leds que emiten luz a distintas frecuencias y a distintas
intensidades que podemos controlar. Al emitirse luz, los electrones de una placa saltan al vacío, y
de ahí a la otra. Las dos placas están conectadas a un circuito, de modo que podemos detectar la
intensidad de la corriente que devuelve los electrones a su lugar. También podemos cambiar el
potencial eléctrico al que está la segunda placa para, así, rechazar a los electrones que llegan.
Antes de empezar, aislamos la placa de la luz ambiente, pues nuestro experimento es sensible a la
radiación electromagnética.
El efecto fotoeléctrico fue un gran problema a principios del siglo XX: la teoría clásica predecía que
cuanto mayor era la intensidad de la luz que emitíamos, mayor debía ser la corriente producida.
Sin embargo, la realidad es mucho más compleja. Al aumentar la intensidad de la luz vemos como
aumenta la intensidad de la corriente, pero sólo para algunos colores de la luz, por encima de una
frecuencia. Es más, al cambiar el color, la intensidad eléctrica también varía radicalmente. Está
claro: el aumento de la frecuencia de la luz incrementa la intensidad eléctrica.
Para poder entender este fenómeno se necesitaba aceptar un hecho: la luz no era una entidad
continua, sino que estaba constituida por partículas discretas llamadas fotones. La energía de cada
fotón dependía solamente de la frecuencia de la luz que caracterizaba.
Esta es una idea intuitiva de lo que ocurre: Si a una placa la empezamos a bombardear con estos
paquetes de energía, muchos de los electrones que la conforman se verán excitados, llegado al
punto que algunos se desprenden del material. Lo que podemos medir es que solo alcanzada una
determinada energía, podemos ver que se produce corriente, es decir, solo si emitimos luz por
encima de una determinada frecuencia podremos conseguir arrancar electrones del material. A
esta frecuencia limite, se le llama frecuencia umbral.
Podemos aumentar la frecuencia umbral, añadiendo un potencial en una placa. Con esto,
necesitaremos una frecuencia mas elevada para que los electrones puedan superar esta barrera.
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