efeito fotoéletrico

1 – Introdução
No final do século XIX o estudo sobre a natureza da luz deu um passo muito importante no seu desenvolvimento quando H. Hertz descobriu um fenômeno, conhecido atualmente como “Efeito Fotoelétrico” ou “Efeito Foto emissivo”.
O “Efeito Fotoelétrico” é a emissão de elétrons de um material com a incidência da luz. Geralmente o material é metálico, pois neles, os elétrons são fracamente ligados, ou seja, se movem facilmente na rede cristalina.
Albert Einstein, motivado pelo trabalho de Planck, introduziu a idéia da quantização da radiação. Para ele a luz não tinha comportamento ondulatório, mas como pacotes de energia, que ele chamou de quantum (ou fótons). Cada elétron absorve somente um fóton. Se a energia desse fóton for menor do que a necessária para extrair o elétron, este não será ejetado, ainda que a radiação fique incidindo sobre a placa por mais tempo. Sendo E a energia do fóton, Ec a energia cinética adquirida pelo elétron e
W o trabalho realizado para ejetar o elétron, temos:
(1)
Cada fóton possui uma energia relacionada com a freqüência da radiação dado por: (2)
A velocidade do elétron ejetado é muito menor que a da luz, portanto a sua energia cinética pode ser calculada pela fórmula clássica:

(3)
Substituindo a energia do fóton e a energia cinética na equação (1) temos:

(4)
O trabalho W realizado para ejetar o elétron vai depender da camada em que ele se encontra. Os que estão nas camadas mais próximas são ejetados mais facilmente do

que aqueles que estão nas camadas mais distantes. O trabalho é inversamente proporcional à energia cinética, portanto quanto maior for o trabalho necessário para ejetar o elétron menor será a sua energia cinética.
O trabalho mínimo necessário para ejetar um elétron é denominado de “função trabalho” e será representado por
(

. Portanto, a energia adquire seu valor máximo

):
(5)
Caso a frequência for a de corte, teremos a energia cinética nula, e da equação

(5)