O Efeito Fotoelétrico.

Em 1886 e 1887 Hertz realizou experimentos que demonstraram a existência de ondas eletromagnéticas. Ele notou que descargas elétricas entre dois eletrodos ocorriam mais facilmente quando luz ultravioleta incidia sobre os eletrodos.

Alguns anos depois Lenard, seguindo idéias experimentais de Hallwachs, mostrou que a luz ultravioleta facilitava as descargas pois fazia com que os elétrons fossem emitidos pela superfície do catodo.

A partir de então denominou-se “efeito fotoelétrico” à emissão de elétrons por uma superfície em decorrência da incidência de luz nesta mesma superfície.

O grande problema é que nesta época a teoria clássica não explicava três características do fenômeno:

* Ao aumentar a intensidade da luz de incidência, a energia com que os elétrons eram arrancados não aumentava.

* Pela teoria clássica o fenômeno deveria ocorrer para qualquer frequência, na verdade o que se observou é que só ocorria a partir de um dado valor de frequência.

* Pela teoria clássica deveria haver um retardamento entre o instante que o elétron começou a ganhar energia pela incidência da luz e o instante que foi emitido, o elétron guardaria energia durante este intervalo até que adquirisse o necessário para se ejetar. Em todos os experimentos jamais se observou qualquer retardamento.

Todas as objeções precedentes foram resolvidas quando Einstein propôs um modelo corpuscular de energia, ou seja, a luz não era mais uma onda e sim uma infinidade de pacotes de energia, ou fótons.

As objeções foram então resolvidas da seguinte forma:

* Quando aumentava-se a intensidade da luz aplicada, eram emitidos mais fótons mas a energia de cada um era a mesma, isso explica o fato dos elétrons arrancados não terem mais energia. Portanto o que ocorre quando aumenta-se a intensidade da luz é um maior número de elétrons arrancados, todos com a mesma energia.

* O experimento só ocorre acima de um dado valor de frequência pois o elétron preso ao metal necessita de uma energia para escapar do material, portanto a energia(leia-se frequência) da luz deve ser suficiente para vencer esta interação do elétron com sua vizinhança.

* O retardamento não ocorre pois a energia está toda no pacote, ao absorver o pacote o elétron salta, não sendo necessário esperar para acumular a energia suficiente para o salto.

Einstein, mais tarde recebeu o prêmio nobel por essa teoria corpuscular da radiação. Sabe-se que sua maior contribuição no entanto foi a teoria da relatividade e não foi premiada com o nobel por conta de sua alta complexidade. A banca não compreendia sua teoria relativística.

fonte: Física Quântica; Eisberg & Resnick.

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