7/26/2019 Efecto Fotoelctrico y Su Uso en La Medicin de La Constante de Planck

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EFECTO FOTOELCTRICO Y SU USO EN LA MEDICIN

DE LA CONSTANTE DE PLANCK

Valdez Vivanco Gerardo

Resumen

En esta prctica se calcul la constante de Planck a partir de la formulacin que hizo Einstein sobrela naturaleza cuntica del fotn. Donde se usaron seis longitudes de onda: amarillo, verde, azul,violeta, ultravioleta ! ultravioleta ". Para cada una se midi su volta#e de frenado ! luego se graficola frecuencia de cada color contra el volta#e de frenado. $e pendiente de este grafico nos permiti

obtener un valor de h %h=[6.40+/-0.54] x10-34Js

INTRODUCCIN

En &&', investigando la descarga el(ctricaentre dos electrodos usada como fuente deondas electromagn(ticas, )einrich )ertzobserv que la intensidad de la descargaaumentaba cuando se iluminaba loselectrodos con luz ultravioleta. El proceso porel cual se liberan electrones de un material

por la accin de la radiacin se denominaefecto fotoel(ctrico.*+ *"+ *+

$lamemos - a la energa necesaria para queun electrn escape de un metal dado. $uego,si el electrn absorbe una energa E, ladiferencial E/ - aparecer como energa

cin(tica Ek del electrn que escapa.

Podemos escribir entonces:Ek=E

En 012 Einstein propuso una e3plicacinpara la forma en que la emisin fotoel(ctricadepende de la frecuencia de radiacin.Einstein sugiri que los libres, en suinteraccin con la radiacin electromagn(tica,se comportan en la forma propuesta porPlanck para los osciladores atmicos en

relacin con la radiacin de cuerpo negro.$uego la energa E que en un solo proceso un

electrn absorbe de una radiacin

electromagn(tica de frecuencia v es E%h

v .

Por lo tanto podemos escribir la energa

cin(tica como:Ek=h v

4o todos los electrones necesitan la mismaenerga - para escapar del metal. $lamamosenerga de arranque del metal al valor mnimo

0 de la energa. $uego, la m3ima

energa cin(tica de los electrones queescapan es:Ek,max=hv0

5eg6n esta ecuacin vemos que para una

frecuencia v0 tal que h v00=0 la

energa cin(tica m3ima de los electrones es

cero. Por lo tanto, v0 es la frecuencia

mnima o umbral de frecuencia para el cual

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comienza la emisin fotoel(ctrica. Para

frecuencias menores que v0 , de modo

que hv

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nos produce un aumento en la corrienteliberada.El grafico de la frecuencia vs volta#e defrenado se muestra en el grfico , de dondese puede ver una relacin apro3imadamente

lineal que tiene una ecuacin de la forma:y=4 (1015 )x1.12

De donde se obtiene queh

e %I 4 JK/1.L (10

15 )JsC

0

e %I."JK/1."1"2Js

C

Usando la carga del electrn

e=1.60x10-1!"o#tene$os%

&=[1.'!+/-0.36(]x10-1!Jsh=[6.40+/-0.54] x10-34Js

00.5

11.5

22.5

f(x) = 0x - 1.13

R = 0.9

frecuencia( HZ)

V0(volts)

)ra*co 1.

,os datos o#tendos ara el gr*co 1. e

$estran en la ta#la 1.

a#la 1. 2oltae de *renado *recenca

G;4G$?5F;4E5

En cuanto al e3perimento podemos decir que

el hecho de usar la longitud de onda paracalcular la frecuencia en vez de medirla,aporta cierta imprecisin a nuestra constantede Planck. El valor obtenido deh%*A.L1JK/1.2L+ 31/LMsEs bastante cercano al valor aceptadoactualmente:h%A.A"A1A02'I"0 N1 /LMsadems de que desconocemos lascondiciones en las que se encuentran lasplacas metlicas usadas para producir elefecto fotoel(ctrico, podra ser que tenganpequeOas impurezas que afectaran.

BFB$F;8F>

[1] eser7 8rthr7 "oncets o* 9odern:hscs 9c. )ra;

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) (#$ers) s)

0.255.90/-

00,1.1,/-

010

0.5*.30/-

00,1.2*/-

010

0.5*.*0/-

00,1.32/-

010

1*.90/-

00,1.3,/-

010

1.25.20/-

00,1.''/-

010

1.5.50/-

00,1.50/-

010

1.5.0/-

00,1.5'/-

010

2,.00/-

00,1.*0/-

010

abla ". Golor violeta

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0.00/000

5.00/-00,

1.00/-00

I vsV