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El creador de la Física Cuántica (1900), Max Karl Ernst Ludwing Planck, estableció que la energía se emite en unidades discretas y discontínuas en forma de ¨paquetes¨ de radiación a los que denominó cuantos.

En sus trabajos, Max Planck descubrió la constante universal que fue bautizada con su nombre -la constante de Planck, simbolizada con la letra ¨h¨-, que es la relación entre la cantidad de energía y la frecuencia de la onda lumínica de una partícula.

Muchos consideran actualmente la constante ¨h¨ como uno de los números primordiales del universo, cuya trascendencia física y filosófica aún no se conoce a plenitud.

Cada cuanto posee una energía intrínseca (E) que es igual a la frecuencia de la radiación (V) multiplicada por la constante de Planck, lo que matemáticamente se expresa así: E = hV .

La teoría en ese entonces vigente, de que la radiación se propagaba por medio de ondas, no quedó invalidada por las investigaciones de Planck. Le correspondió a otros científicos demostrar que la realidad era mucho más compleja, ya que la luz y por consiguiente los fotones poseen doble naturaleza: corpuscular y ondulatoria.

El fotón es la partícula elemental portadora de todas las formas conocidas de radiación electromagnética: rayos gamma, rayos X, luz ultravioleta, luz visible (espectro electromagnético), luz infrarroja, microondas, y ondas de radio. Esta partícula posee una masa invariante cero y viaja en el vacío con una velocidad constante.Para Puma Tenis Mujer Joseluispeca es Originales B8TRFPq

De acuerdo con las leyes cuánticas el momento lineal y la polarización del fotón no tienen valor definido, por lo que, según el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, solo puede hablarse de las probabilidades de que tenga cierta polarización, posición, o momento lineal.

El efecto fotoeléctrico ocurre cuando la luz monocromática que incide en una placa metálica tiene suficiente energía para permitir a los electrones escaparse de la placa de metal al ser impactados por los fotones de la luz.

Este fenómeno fue descubierto en 1887 por Henrich Hertz, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. El descubrimiento se hizo de manera casual antes de conocerse los trabajos de Planck y Einstein, aunque entonces no se comprendió y tampoco pudo explicarse.

Ahora sabemos que cuando la energía de un fotón supera a la función trabajo –la energía mínima que debe proporcionarse a un electrón para liberarlo de la superficie de un sólido- el electrón es arrancado del sólido. Y también sabemos, que si la energía del fotón está por debajo de la función trabajo, el electrón no puede escapar de la superficie del material.

También, sabemos que si se aumenta la intensidad del haz de luz no cambia la energía de los fotones, solo cambia el número de fotones. Por lo tanto, la energía de los electrones emitidos no depende de la intensidad de la luz, sino de la energía de los fotones.

Toda la energía de un fotón debe ser absorbida y utilizada para liberar un electrón de su enlace atómico, o si no la energía es re-emitida. Si la energía del fotón es absorbida, una parte de esa energía libera al electrón del enlace atómico y el resto contribuye a la energía cinética del electrón ya como una partícula libre.

El efecto fotoeléctrico es lo opuesto a los rayos X, ya que el primero indica que los fotones luminosos pueden transferir energía a los electrones, mientras que los rayos X son la transformación en un fotón, de toda o parte de la energía cinética de un electrón en movimiento.

En 1905 el fenómeno fue explicado teóricamente por Albert Einstein, en su artículo “Heurística de la generación y conversión de la luz”, habiendo basado su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo formulado por Max Planck sobre los cuantos de energía.

Posteriormente, Robert Andrews Millikan, físico estadounidense, pasó diez años realizando diversos experimentos con el propósito de desvirtuar la teoría de Einstein, pero finalmente llegó a la conclusión de que la teoría era correcta.

Los trabajos científicos que se llevaron a cabo tanto para explicar el efecto fotoeléctrico como para la demostración experimental del mismo, le valieron a Einstein y a Millikan el premio Nobel de física, que recibieron en 1921 y 1923, respectivamente.

 

* Economista.

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