A mediados del siglo XX se descubre el efecto fotoeléctrico, siendo de gran util utilid idad ad en much muchas as de las las apli aplica caci cion ones es para para el func funcio iona nami mient ento o de nuest nuestros ros aparatos electrónicos. En el presente ensayo se dara a aconocer su descripción físi física ca y algu alguna nas s de sus sus prin princi cipa pale les s apli aplica caci cion ones es pract practic icas as en la cien cienci cia a y la tecnología. A menudo Einstein es considerado el padre de la física moderna y uno de los intelect intelectuale uales s más prolífico prolíficos s de la histor historia ia de la humani humanidad dad.. Recibi Recibió ó el Pre Premio mio obe obell de !"#! !"#! en físi física ca $por $por sus sus ser% ser%ic icio ios s a la física sica teóri eórica ca y especialmente por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico$. &odo comen'ó cuando (einrich (ert' establece básicamente )ue electrones de una superficie metálica pueden escapar de ella si ad)uieren la energía suficiente suministrada por lu' de longitud de onda lo suficientemente corta. (all*achs, +. &hom &homso son n y P. ena enard rd est estudia udiaro ron n tam tambié bién est este efec efecto to a-os -os despu espués és.. Posteriorment Posteriormente e Einstein le dio el significad significado o correcto correcto en !"/, en el )ue dice )ue un ha' de lu' se compone de pa)uetes de energía llamados fotones. 0efiniendo 0efiniendo ahora el efecto fotoeléctrico fotoeléctrico se dice )ue, es la emisión o liberación liberación de electrones de una superficie de un metal cuando esta es sometida a la accion de radiaci radiaciones ones de la lu' 1%isibl 1%isible, e, infrarr infrarro2a, o2a, ultra%i ultra%iole oleta3 ta3.. 0e forma forma e4perim e4periment ental al consiste de dos placas metálicas paralelas dentro de una botella a la )ue se le ha practicado %acío. Estas placas son conectadas a un amperímetro y a una bateria con un potenciometro )ue permite no sólo %ariar el potencial entre las placas sino además su signo. El e4perimento se lle%a a cabo iluminando la superficie del cátodo 1emisor3, y como resultado se mide una pe)ue-a corriente eléctrica en el amperímetro. as principales y mas importantes características del efecto fotoeléctrico son5 •
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a corriente fotoeléctrica fotoeléctrica de saturación saturación 1a tasa de emisión emisión de electrones3 electrones3 es directamente directamente proporcional proporcional al flu2o luminoso incidente incidente 1intensidad 1intensidad de la lu'3. 6nde 6ndepen pendi dient entem emen ente te de la inte intensi nsida dad d de la lu' lu' el efec efecto to foto fotoel eléc éctr tric ico o comien'a sólo con frecuencia mínima determinada 1para el metal dado3 de la lu' )ue se denomina frecuencia de corte o umbral. a energía de los electrones e4pulsados es independiente de la intensidad de lu'. a %elocidad de los fotoelectrones crece con el aumento de la frecuencia de la lu' incidente y no depende de su intensidad.
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7uando el fotón choca contra un electrón en la superficie de un metal, el fotón le puede transmitir energía al electrón, con la cual puede este escapar de la superficie del metal.
El efecto fotoeléctrico permitio la comprensión la naturale'a de la lu', 8in embargo el %alor de este se %io refle2ado en el cine hablado ya )ue el audio )ue escuchamos es producido por se-ales eléctricas )ue son pro%ocadas por los cambios de intensidad de la lu' al pasar por la pista sonora )ue %iene en la cinta cinematográfica así como en la tele%isión con la transmisión de imágenes animadas. El empleo de aparatos fotoeléctricos permitió construir ma)uinarias capaces de producir pie'as sin inter%ención alguna del hombre. os aparatos cuyo funcionamiento se asienta en el apro%echamiento del efecto fotoeléctrico, controlan el tama-o de las pie'as me2or de lo )ue podría hacerlo cual)uier operario, dispositi%os )ue gobiernan los tiempos de e4posición, permitiendo encender y apagar automáticamente la iluminación de calles con en el alumbrado p9blico, 7amaras, en detectores de mo%imiento, como regulador de la cantidad de toneren las má)uinas copiadoras: en las celdas solares, en satélites, calculadoras, semáforos de tráfico, puertas automáticas, relo2es y alarmas antirrobo. En el caso de esta ultima ;na célula fotoeléctrica y un rayo de lu' 1)ue puede ser infrarro2o o in%isible al o2o humano3 forman una parte esencial de este tipo de circuito eléctrico. a lu' producida por una bombilla en un e4tremo del circuito cae sobre la célula, situada a cierta distancia. El circuito salta al cortarse el rayo de lu', lo )ue pro%oca el cierre de un relé y acti%a el sistema antirrobo u otros circuitos. &ambien encontramos aplicaciones en alcoholímetros en donde la reacción del alcohol con una sustancia de prueba pro%oca cambios de color los cuales son medidos por el dispositi%o, la lectura nos permite entonces saber la concentración de alcohol en el indi%iduo. En el caso de energía eléctrica por radiación solar y del apro%echamiento energético de la energía solar . El efecto fotoeléctrico se utili'a también para la fabricación de células utili'adas en los detectores de llama de las calderas de las grandes centrales termoeléctricas. Este efecto es también el principio de funcionamiento de los sensores utili'ados en las cámaras digitales. &ambién se utili'a en diodos fotosensibles tales como los )ue se utili'an en las células foto%oltaicas y en electroscopios o electrómetros. En la actualidad los materiales fotosensibles más utili'ados son, aparte de los deri%ados del cobre 1ahora en menor uso3, el silicio, )ue produce corrientes eléctricas mayores. 0esde un punto de %ista más amplio los fotodiodos se emplean no solo en comunicaciones ópticas y fotómetros, sino también para control de iluminación y brillo, control remoto por infrarro2os, monitori'ación de llamas de gas y de petróleo 1radiación ultra%ioleta centrada en la banda de
control de e4posición en cámaras. 7ombinados con una fuente de lu', se emplean en codificadores de posición, medidas de distancia, espesor, transparencia y posición, como detectores de pro4imidad y de presencia. os sensores de color se emplean para inspección y control de calidad. as agrupaciones de sensores se aplican al reconocimiento de formas, manipulación de papes 1fotocopias3, lectoras de tar2etas codificadas. 0esde un punto de %ista más amplio los fotodiodos se emplean no solo en comunicaciones ópticas y fotómetros, sino también para control de iluminación y brillo, control remoto por infrarro2os, monitori'ación de llamas de gas y de petróleo enfo)ue automático y control de e4posición en cámaras. 7ombinados con una fuente de lu', se emplean en codificadores de posición, medidas de distancia, espesor, transparencia y posición, como detectores de pro4imidad y de presencia. En síntesis el efecto fotoeléctrico es la emisión de electrones en la superficie de un metal alcalino cuando inciden sobre él las radiaciones de la lu' 1%isibles y ultra%ioletas3, como resultado la lu' natural como la ultra%ioleta está cargada de electrones y )ue es una fuente de energía natural, y se produce cuando la frecuencia de la radiación es superior a un %alor límite )ue se llama umbral fotoeléctrico. 0icha característica de la naturale'a dual de la lu' es apro%echada en la utili'ación practica. En la teoría electromagnética el desprendimiento de electrones en un tubo depende del color de la lu' y la frecuencia )ue se le apli)ue. Así pues el efecto fotoeléctrico contribuyo en gran medida en el a%ance de la ciencia, la industria y la tecnología, permitiendo la creación e in%ención de dispositi%os de uso diario, pudiéndose decir también )ue permitio perfeccionar y me2orar las condiciones de traba2o y %ida de la sociedad huamana.