Efeito fotoelétrico
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Título: Efeito fotoelétrico
Introdução
A teoria clássica da física trouxe, para a dependência da intensidade emitida com a temperatura e a frequência de um corpo negro, a seguinte expressão
(elaborada pelo trabalho de Rayleigh-Jeans e Boltzmann):
Porém, ao terem-se frequências no espectro do ultravioleta, a intensidade, que pode ser esboçada em um gráfico de intensidade em função do comprimento de onda, tenderia ao infinito, o que viola a lei da conservação de energia e também, a lei de deslocamento de Wien, na qual diz que o produto do comprimento de onda máximo pela temperatura tem um valor de aproximadamente 2,898 * 10-3 m·K, ou seja, apresenta um valor finito. Essa discordância ficou conhecida como a catástrofe do ultravioleta ou catástrofe de
Rayleigh-Jeans.
Por conta disso, Max Planck propõe um modelo que, apesar de alterar os conceitos físicos já imaginados na época, funcionaria apenas como uma extensão da realidade. Assim, em 1990, para a catástrofe do ultravioleta, apresenta à Sociedade Alemã de Física um estudo teórico sobre a emissão de radiação de um corpo negro.
A dedução da equação que resolve a catástrofe é dada por algo inovador à época: deu início à teoria quântica. Planck considera, na superfície do corpo negro, cargas elétricas oscilantes que emitem energia radiante, na qual cada uma emite porções descontínuas, “partículas” conhecidas como fóton (nome dado por Einstein) que transportam, cada qual, uma quantidade E bem definida de energia, sendo que esse E de cada fóton é denominada quantum
(no plural, quanta). O quantum E de energia radiante de frequência é dado por: E=h·f
No qual o h é a constante de proporcionalidade denominada constante de
Planck, que tem como valor aproximado: 6,63 · 10-34 J·s. E f é a frequência
que pode ser calculada, sendo de conhecimento o comprimento de onda (𝜆), pela fórmula:
Sendo c é a velocidade da luz no vácuo.
Com isso, é possível