efecto fotoeléctrico, luz ultravioleta e infrarroja

Efecto Fotoeléctrico.

Arturo Torres Gutiérrez.

En 1887 Hertz observo que una chispa eléctrica podría saltar más fácilmente entre dos esferas cargadas cuando sus superficies estaban iluminadas por la luz que provenía de otra chispa. Este fenómeno es conocido como efecto fotoeléctrico.

Cuando un haz de luz intensa incidía sobre uno de los de un arco, la corriente eléctrica aumentaba su magnitud. Conduce al establecimiento de la teoría dual de la luz. Los electrones emitidos como resultado de la luz incidente no podrían explicarse en términos de la teoría electromagnética existente.

• El flujo de electrones se detecta mediante un dispositivo llamado amperímetro. El efecto fotoeléctrico es un desafió para la explicación en términos de la teoría ondulatoria.

En realidad, la emisión de electrones puede explicarse más fácilmente a través de la antigua teoría corpuscular. Sin embargo quedaban muchas dudas acerca de las propiedades ondulatorias. La ciencia se enfrento a una paradoja sorprendente. El efecto fotoeléctrico, junto con otros experimentos que incluían la emisión y la absorción de energía radiante, no podía explicarse únicamente mediante la teoría de ondas electromagnéticas de Maxwell.

Teoría corpuscular.• Las partículas muy pequeñas de masa

insignificante era emitida por fuentes luminosas tales como el sol o un llama.

• Estas partícula viajaban hacia fuera de la fuente en líneas rectas o enormes velocidades. Cuando las partículas encontraban al ojo se estimulaba el sentido de la vista. La propagación rectilínea se explicaba fácilmente en términos de partículas.

LUZ ULTRAVIOLETA, LUZ VISIBLE Y LUZ INFRARROJA.

Luz Ultravioleta.

• La luz ultravioleta es parte del espectro electromagnético de radiación la cual también es emitida por el sol.

• Está situada entre las bandas de rayos X y la luz visible, con longitudes de onda que van desde 180 hasta 400 nanómetros (nm). Nota: un millón de nanómetros es equivalente a un milímetro o micra (μm).

• Conocida generalmente como UV, es emitida en tres diferentes bandas UV-A, UV-B y UV-C• La radiación con mayor efecto

germicida se encuentra entre las bandas UV-C Y UV-B, correspondiendo a 260 nm.

¿Cómo se genera?• La luz UV es radiada por tubos de cuarzo

que contienen vapor de mercurio (emisor).

• Cuando se induce una corriente eléctrica en los polos, se genera un arco voltaico que ioniza a los átomos de este metal (Hg), en donde los electrones incrementan su energía hasta que son convertidos en fotones de luz UV.

Rayos Infrarrojos.

La radiación infrarroja, radiación térmica o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde los 750 nanómetros hasta 10,000 nanómetros.

Luz Infrarroja.

Historia.Los infrarrojos fueron descubiertos en 1800 por William Herschel, un astrónomo inglés de origen alemán. Herschel colocó un termómetro de mercurio en el espectro obtenido por un prisma de cristal con el fin de medir el calor emitido por cada color. Descubrió que el calor era más fuerte al lado del rojo del espectro y observó que allí no había luz. Esta es la primera experiencia que muestra que el calor puede transmitirse por una forma invisible de luz. Herschel denominó a esta radiación "rayos calóricos", denominación bastante popular a lo largo del siglo XIX que, finalmente, fue dando paso al más moderno de radiación infrarroja.

3 Bandas.

• IR de tipo A – Cercanos a la luz visible.• IR de tipo B – Lejanos.• IR de tipo C – Son los más lejanos a la luz

visible y en contacto con la banda de las microondas.

En fisioterapia se utilizan los IR-A.

3 Bandas

Infrarrojos aplicados en Fisioterapia.

• Los IR en fisioterapia son aplicados mediante lámparas específicas diseñadas para tal fin de forma irradiada.

La penetración del organismo depende de:

• Densidad de la materia.• Longitud de onda.• Potencia aplicada.

• Los IR son considerados como termoterapia superficial.

Se utilizan en Fisioterapia los IR de tipo A que son los más cercanos a la luz visible.

• A la misma potencia aplicada, penetrará más la menor longitud de onda.

• Si la densidad de la materia es baja, todas las longitudes de onda tenderán a penetrar más.

• Si la potencia es elevada, se forzara la penetración aunque las condiciones no sean totalmente favorables.

Bibliografía.

• Física conceptos y aplicaciones, Tippens, sexta edición, editorial Mc Graw Hill, 2001, 734, 842 p.p.