A Linguagem da Física – Efeito Fotoelétrico

Albert Einstein. Considerado por muitos o maior físico de todos os tempos, propôs a Teoria da Relatividade, que provocou uma reviravolta na Física Tradicional e abriu as portas para a Física Moderna. Foi responsável, assim, por proporcionar à humanidade uma nova e mais profunda compreensão do mundo.  Agraciaram-no com o Prêmio Nobel, em 1921, pelo seu trabalho “Efeito Fotoelétrico” (1905), onde o físico explicou corretamente o fenômeno da fotoeletricidade pela primeira vez.

O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por materiais metálicos quando submetidos à radiação eletromagnética, como um feixe de luz. Os elétrons emitidos pelo material são denominados fotoelétrons. Os conceitos da Física Clássica não foram suficientes para explicar o efeito fotoelétrico. Sabe-se hoje que quanto maior for a intensidade da luz, mais elétrons serão expulsos do material, o que vai de encontro ao pensamento clássico, segundo o qual haveria aumento de energia cinética dos elétrons se a intensidade da luz aumentasse.

Para definir corretamente o fenômeno, Einstein ampliou os conceitos desenvolvidos pelo cientista Max Planck (1858 – 1947), considerando que as ondas eletromagnéticas, como a luz, eram como feixes de pacotes de energia, denominados fótons. Cada fóton transporta uma quantidade de energia E = h.f, sendo h a constante de Planck (h = 6,63 . 10-34) e f a frequência da onda. Segundo Einstein, cada fóton transfere toda a sua energia a um único elétron da superfície metálica; parte dessa energia será utilizada na remoção do elétron de sua órbita e o restante se transformará em energia cinética. A parcela de energia de remoção passou a ser denominada função trabalho do material (W). Assim, pôde-se concluir que a energia cinética máxima seria igual à energia total do fóton menos a função trabalho do material: Ec(máx) = h . f – W.

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