Efeito FotoelétricoO efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmentemetálico, quando exposto a uma...
luz também explica por que a maior intensidade aumenta o número de elétronsejetados - com mais fótons colidindo no metal, ...
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Efeito fotoelétrico

  1. 1. Efeito FotoelétricoO efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmentemetálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz) defrequência suficientemente alta, que depende do material. Ele pode ser observadoquando a luz incide numa placa de metal, literalmente arrancando elétrons da placa.Observado pela primeira vez por A. E. Becquerel em 1839 e confirmado por HeinrichHertz em 1887[1], o fenômeno é também conhecido por "efeito Hertz"[, não sendoporém este termo de uso comum.Os elétrons que giram à volta do núcleo atômico são aí mantidos por forças deatração. Se a estes for fornecida energia suficiente, eles abandonarão as suas órbitas.O efeito fotoelétrico implica que, normalmente sobre metais, se faça incidir um feixe deradiação com energia superior à energia de remoção dos elétrons do metal,provocando a sua saída das órbitas: sem energia cinética (se a energia da radiação forigual à energia de remoção) ou com energia cinética, se a energia da radiaçãoexceder a energia de remoção dos elétrons.A grande dúvida que se tinha a respeito do efeito fotoelétrico era que quandose aumentava a intensidade da luz, ao contrário do esperado, a luz não arrancava oselétrons do metal com maior energia cinética. O que acontecia era que uma maiorquantidade de elétrons eram ejetados.Por exemplo, a luz vermelha de baixa frequência estimula os elétrons para forade uma peça de metal. Na visão clássica, a luz é uma onda contínua cuja energia estáespalhada sobre a onda. Todavia, quando a luz fica mais intensa, mais elétrons sãoejetados, contradizendo, assim a visão da física clássica que sugere que os mesmosdeveriam se mover mais rápido (energia cinética) do que as ondas.Quando a luz incidente é de cor azul, essa mudança resulta em elétrons muitomais rápidos. A razão é que a luz pode se comportar não apenas como ondascontínuas, mas também como feixes discretos de energia chamados de fótons. Umfóton azul, por exemplo, contém mais energia do que um fóton vermelho. Assim, ofóton azul age essencialmente como uma "bola de bilhar" com mais energia, destaforma transmitindo maior movimento a um elétron. Esta interpretação corpuscular da
  2. 2. luz também explica por que a maior intensidade aumenta o número de elétronsejetados - com mais fótons colidindo no metal, mais elétrons têm probabilidade deserem atingidos.A explicação satisfatória para esse efeito foi dada em 1905, por Albert Einstein, eem 1921 deu ao cientista alemão o prêmio Nobel de Física.EquaçõesAnalisando o efeito fotoelétrico quantitativamente usando o método de Einstein,as seguintes equações equivalentes são usadas:Energia do fóton = Energia necessária para remover um elétron + Energia cinética doelétron emitidoAlgebricamente:onde• h é a constante de plank• f é a frequência do foton incidente,• é a função trabalho, ou energia mínima exigida para remover umelétron de sua ligação atômica,• é a energia cinética máxima dos elétrons expelidos,• f0 é a frequência mínima para o efeito fotoelétrico ocorrer,• m é a massa de repouso do elétron expelido, e• vm é a velocidade dos elétrons expelidos.

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