Problema Interactivo 2,36 FUNCIÓN TRABAJO W0 CALCULADO( EV) 2,3 LONGITUD DE ONDA UMBRAL TEORICO ΛO(NM) 525 LONGITUD
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Problema Interactivo
2,36
FUNCIÓN TRABAJO W0 CALCULADO( EV) 2,3
LONGITUD DE ONDA UMBRAL TEORICO ΛO(NM) 525
LONGITUD DE ONDA UMBRAL ΛO MEDIDO (NM) 538
ZINC
4,3
4,32
288
287
COBRE
4,7
4,73
264
262
PLATIN O CALCIO
5,93
6,32
209
196
2,87
2,91
432
425
MISTER IO
---
3,71
---
334
ELEMEN TO SODIO
FUNCIÓN TRABAJO W0 TEÓRICO(EV)
1) Usaremos el calcio como placa foto emisora, y pondremos la longitud de onda a 265 nm. A 100% de intensidad, vemos que hay 32 electrones emitidos.
Al disminuir la intensidad de luz a 75 % vemos que hay 14 electrones.
La mayor intensidad de la fotocorriente ocurre cuando se incrementa la intensidad de la luz incidente, esto se debe al incremento del número de fotones, pero como la energía de los fotones individuales es la misma, entonces la máxima energía cinética de los fotoelectrones será la misma cualquiera que sea la intensidad de la radiación incidente Al disminuir la frecuencia a 196 nm vemos que ahora aumentaron a 28 electrones.
Ahora aumentamos la frecuencia a 381 nm, vemos disminuyeron a 12 electrones.
Por medio de la siguiente ecuación podemos explicar la situación
Si bien el potencial de frenado no depende de la intensidad, si depende de la frecuencia de la luz incidente. Además dicha dependencia es lineal. Por lo tanto al disminuir la longitud de onda, aumenta la frecuencia y también la energía de interacción foton-electron y es ahí que los electrones son arrancados con mayor facilidad, por ese motivo se observan mas electrones. Lo mismo ocurre en la viceversa.
2) Elegimos el calcio como el metal como catodo y disponemos la intensidad al 100% Al inicio la grafica corriente vs. Voltaje resulta asi:
La intensidad de corriente aumenta desde un valor dado cuando V = 0, hasta un valor de saturación cuando V aumenta, que corresponde al caso en el que todos los electrones emitidos son enfocados hacia el ánodo y se mueven por el circuito.
Si invertimos la polaridad de la fuente de tensión, la intensidad de corriente disminuye, hasta que se anula para un potencial |V0|, llamado potencial de frenado. Este potencial es tal que frena a los electrones más rápidos emitidos desde el metal.
3) Usamos el calcio nuevamente y generamos la siguiente grafica al variar la frecuencia
Al aplicar el zoom a la grafica pudimos obtener los siguientes puntos. FRECUENCIA(10^15HZ) 1,5 * 10^15 2,25 * 10^15
ENERGÍA(EV) 3,6 6,3
Obteniendo una pendiente aproximada de: h = 3.6 * 10^-15 eV*s Lo cual al convertir a J me da un valor de:
h = 5.76 * 10^-34 J*s Otro ejemplo que encontré del metal de potasio da una pendiente h = 6.57 * 10^-34 j*s que justamente es la constante de Planck.
4) Cambiando ahora a sodio
hh = ½ m v2 . y despejando:
v = [2*( hh)/m]^0.5 reemplazando los valores del lado derecho de la igualdad obtenemos la siguiente tabla: ELEMENTO SODIO ZINC COBRE PLATINO CALCIO POTASIO
VELOCIDAD(10^6M/S) 1,88 1,68 1,64 1,46 1,82 1,56