EFE:

Consiste en la emisión de electrones desde una superficie metálica por la acción de la luz.
En sus experimentos de producción de ondas electromagnéticas, Hertz observó que la descarga entre dos electrodos ocurre más fácilmente cuando sobre uno de ellos incide la luz.(esquema).Cuando la luz incidente llega al cátodo libera electrones, los cuales si son atraídos por el ánodo, debido a una ddp V, serán detectados como una corriente de intensidad
I. Si V aumenta, la intensidad I aumenta hasta un valor límite (valor de saturación) para el cual todos los electrones liberados en el cátodo son colectados en el ánodo. Si se invierte el signo de V, la corriente fotoeléctrica no cae inmediatamente a cero, lo cual sugiere que los electrones son liberados con cierta energía cinética; algunos 3 alcanzarán el ánodo sin importar que el campo eléctrico se oponga a su movimiento. Sin embargo, si esta ddp se hace lo suficientemente grande se alcanza un valor Vo para el que la corriente se hace cero. A este valor se le denomina potencial de frenado y es tal que eVo es una medida de la energía cinética de los electrones más rápidos:Ecmax=eV0

De ellas se deducen las siguientes conclusiones: 1. Para un determinado metal, el EFE se presenta sólo si la frecuencia de la luz incidente es mayor que un valor o denominado frecuencia umbral o de corte. Luces incidentes con frecuencias menores, independientemente de su intensidad, llevan a un potencial de frenado Vo = 0 lo que nos indica que no se liberan electrones. 2. La energía cinética máxima de los electrones liberados es proporcional a la frecuencia de la luz incidente, para o (ya que lo es Vo). 3. Para o, al aumentar la intensidad luminosa (i2.I1), aumenta el número de electrones liberados, ya que se observa un aumento de la intensidad de corriente I, pero la Ecmáx de los electrones permanece constante ( el mismo valor de Vo). 4. La emisión de los electrones es instantánea. De los resultados experimentales comentados, surgen tres hechos fundamentales que no pueden explicarse en términos de la teoría clásica ondulatoria de la luz, que son: a) La teoría ondulatoria exige que el campo eléctrico  E de la onda luminosa incidente, aumenta con la intensidad del haz luminoso; como la fuerza aplicada…

al electrón es eE  , se sugiere que la energía cinética de los electrones aumente con la intensidad del haz luminoso. Sin embargo, se obtiene una Ecmáx independiente de la intensidad de la luz. B) Según la teoría ondulatoria el EFE debería ocurrir para cualquier frecuencia de la luz, tomando en cuenta que la intensidad sea suficiente para dar la energía necesaria. ¿Por qué existe entonces la frecuencia de corte? C) En la teoría clásica la energía luminosa se encuentra uniformemente distribuida sobre el frente de onda; entonces, si la luz es suficientemente débil existirá un tiempo de retraso mensurable entre el instante en que la luz empieza a incidir y el de expulsión del electrón, durante el cual éste absorberá la energía necesaria para escapar. Nunca se ha detectado ese tiempo de retraso.

Hipótesis de Planck:

 “Cada oscilador puede absorber o emitir energía en forma de radiación electromagnética únicamente en cantidades que son proporcionales a su frecuencia de vibración: E=hf“.

Teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico:

 a) Referente a la independencia de la Ecmáx con respecto a la intensidad de la luz, un aumento de ésta debe interpretarse como un aumento en el número de fotones, lo cual no cambia la energía hv de cada fotón. B) Respecto a la existencia de la frecuencia de corte vo. Si la frecuencia de la luz incidente es tal que hvo= Wo->Ecmáx = 0 lo que asevera que un fotón de frecuencia vo tiene justamente la energía necesaria para extraer los electrones. Por debajo de vo, sin importar cuantos fotones incidan (es decir, sin depender de la intensidad luminosa) los electrones no adquieren energía suficiente para escapar. C) La energía luminosa se suministra en paquetes concentrados y no esparcida uniformemente en un área grande, por lo que la absorción de un fotón por un electrón es inmediata, no existiendo el tiempo de retardo.

Dualidad onda corpúsculo; hipótesis de De Broglie:

Hipótesis: “A cada partícula material se debe asociar una onda, de tal manera que la frecuencia y la longitud de onda de la misma estén determinadas por la energía y la cantidad de movimiento de la partícula según las mismas relaciones que las establecidas para los fotones y las ondas electromagnéticas: E = hv  y  p = h/landa“. tener en cuenta que las ondas materiales no son ondas electromagnéticas y no viajan a la velocidad de la luz c.

Principio de indeterminación de Heisenberg

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En 1927, establece que ciertas magnitudes no pueden ser medidas simultáneamente con alto grado de exactitud. Cuanto mayor sea la precisión en la medida de una magnitud, con menor precisión se conocerá la otra.  

 El origen de las relaciones de indeterminación está en: a) La dualidad onda-corpúsculo inherente a todo ente físico. B) La perturbación del sistema observado producida por su interacción con el dispositivo de medida.

Mecánica Cuántica

(Schröedinger, Heisenberg, Bohr, Dirac y otros).-Se pierde la idea determinista de los procesos. Al asociar una onda a cada partícula, en lugar de una posición y una trayectoria perfectamente definidas, debemos hablar de una probabilidad de encontrar la partícula en un punto del espacio. Dicha probabilidad viene representada por una función de onda____ , cuya evolución temporal se describe mediante una ecuación de onda (ecuación de onda de Schröedinger).-La existencia de relaciones de indeterminación entre variables dinámicas que limitan la precisión en su conocimiento simultáneo.-El carácter discreto de los valores posibles para determinadas magnitudes.

Es importante hacer notar que a pesar de las diferencias conceptuales entre la Física Clásica y la Física Cuántica, la teoría clásica conserva su validez en el dominio macroscópico, siendo significativos los aspectos cuánticos solamente a nivel microscópico.