Blog de Física: Efeito Fotoelétrico

Boom, a maravilha do dia hoje será : efeito foto elétrico, vamos falar um pouco sobre isso (H) começando desde sua descoberta, e para que o entendimento seja mais rápidos vamos utilizar imagens mostrando gráficos ou qualquer ilustração que possa explicar como funciona esse efeito, sem que precisemos escrever muitas daquelas letras e números em que no final da leitura nos faz rir de nós mesmos e nos perguntarmos porque ainda não paramos de estudar.
( brinks profs, super legal fazer isso, super gosto... )
Bom, sem mais gracinhas.. start... GOO \o/

A descoberta do Efeito Fotoelétrico

Como toda descoberta, esta também se deu por acaso quando Heinrich Hertz, em 1887, investigava a natureza eletromagnética da luz. Estudando a produção de descargas elétricas entre duas superfícies de metal em potenciais diferentes, ele observou que uma faísca proveniente de uma superfície gerava uma faísca secundária na outra. Como esta era difícil de ser visualizada, Hertz construiu uma proteção sobre o sistema para evitar a dispersão da luz. No entanto, isto causou uma diminuição da faísca secundária. Na seqüência dos seus experimentos ele constatou que o fenômeno não era de natureza eletrostática, pois não havia diferença se a proteção era feita de material condutor ou isolante. Após uma série de experiências, Hertz, confirmou o seu palpite de que a luz poderia gerar faíscas. Também chegou à conclusão que o fenômeno deveria ser devido apenas à luz ultravioleta.
Em 1888, estimulado pelo trabalho de Hertz, Wilhelm Hallwachs mostrou que corpos metálicos irradiados com luz ultravioleta adquiriam carga positiva. Isto, antes da descoberta do elétron, que se deu em 1897. Para explicar o fenômeno, Lenard e Wolf publicaram um artigo na Annalen der Physik, sugerindo que a luz ultravioleta faria com que partículas do metal deixassem a superfície do mesmo.

Dois anos após a descoberta de Hertz, Thomson postulou que o efeito fotoelétrico consistia na emissão de elétrons. Para prová-lo, demonstrou experimentalmente que o valor de e/m das partículas emitidas no efeito fotoelétrico era o mesmo que para os elétrons associados aos raios catódicos. Também concluiu que esta carga é da mesma ordem que a carga adquirida pelo átomo de hidrogênio na eletrólise de soluções. O valor de e encontrado por ele (6,8 x 10-10 esu) encontra-se muito perto do aceito atualmente ( 4,77 x 10-10 esu ou 1,60x10-19 C).
Em 1903, Lenard estudou o efeito fotoelétrico utilizando como fonte luminosa um arco de carbono. Variando a intensidade da luz por um fator 1000, provou que a energia dos elétrons emitidos não apresentava a menor dependência da intensidade da luz. Em 1904, Schweidler mostrou que a energia do elétron era proporcional à freqüência da luz.

Com isso podemos, então, dizer que o efeito fotoelétrico ocorre quando um fóton transfere toda a sua energia para um dos elétrons das camadas mais internas de um átomo do meio no qual o fóton incide e essa transferência de energia faz com que o elétron seja arrancado de sua órbita atômica. O elétron ejetado passa a ionizar o meio. Esse efeito é predominante para fótons de baixa energia e para átomos com número atômico (Z) alto, assim utiliza-se para blindagem de raios X e gama de baixa energia materiais com elementos de Z alto, como o chumbo.

A seguir, mostraremos as tais ilustrações faladas no início do post para facilitar o entendimento disso tudo. Todas ilustram o ocorrido com a energia para que o efeito seja criado.