Comportamiento cuántico



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Diplomatura Universitaria en Ciencia y Tecnología

Fisica III


Docente: Claudia González
Clase 3: Comportamiento cuántico:

El efecto fotoeléctrico

Rayos X

Efecto Compton



Comportamiento cuántico

Los tres experimentos que veremos a continuación pertenecen al grupo de evidencias experimentales que desconcertaron durante muchos años a los científicos de principio de siglo. Estos tres experimentos ponen en evidencia fallas en las teorías físicas de aquella época y permitieron dar a luz a una teoría física más amplia que pudiera abarcarlos. Esta nueva teoría se denominada Física Cuántica.




El efecto fotoeléctrico
El experimento del efecto fotoeléctrico fue por primera vez explicado por Eintein, lo que le valió un premio Nobel. Para explicar este experimento Einstein utilizó la idea de Planck de la cuantización de la energía (recuerden la ecuación (3) y su significado). Como repaso digamos que Planck postuló que la energía no podía ser transmitida en forma continua, es decir en la cantidad que se quisiera, sino que de a paquetes o cuantos o cantidades específicas y fijas de energía. El valor de esa cantidad de energía capaz de ser transmitida estaba dada por la ecuación (3). Es importante entender esto. Antes de Planck, se creía que la energía transferible era una variable continua, ahora ya no. La energía transferible solo puede tomar el valor discreto estipulado por la ecuación (3). Bueno, lo que hizo Einstein fue darse cuenta que la ecuación (3) (que en esa época no era mas que una herramienta matemática para describir el espectro del cuerpo negro) encerraba una propiedad fundamental de la energía electromagnética.

El esquema del aparato del experimento se muestra en la Figura I. El tubo B está al vacío. Se envía un haz de luz por el orificio indicado en la figura. Cuando la luz incide sobre el cátodo C, se emiten electrones. Si alguno de ellos choca con el ánodo A, existirá una corriente en el circuito externo (recuerden que la corriente eléctrica está transmitida por electrones; por lo tanto, la única forma de observar corriente por el circuito es que haya electrones capaces de atravesar el espacio vacío que existe entre C y A).




C


e- B

luz


incidente Amperímetro

A


Voltímetro







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