BLOQUE II

PRÁCTICA EXPERIMENTAL 1. BLOQUE II. ESTRUCTURA SUBATÓMICA

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 2. FOTOLUMINISCENCIA Y EFECTO FOTOELÉCTRICO

PROPÓSITOS:

• Observar el efecto al radiar U.V sobre distintos objetos. 
• Determinar la constante de Planck.

INTRODUCCIÓN

Sabemos que el efecto foto eléctricose produce cuando la luz de cierta frecuencia incide sobre un metal y es capaz de retirar electrones.
El efecto fotoeléctrico es un fenómeno en el cual electrones son emitidos de un material (sólidos metálicos y no metálicos, líquidos o gases) luego de la absorción de radiación electromagnética como los rayos-X y la luz visible. En este contexto los electrones emitidos pueden ser referidos como fotoelectrones. El efecto se denomina también Efecto Hertz debido a que fue descubierto por Heinrich Rudolf Hertz, sin embargo esta denominación ha caído en desuso.

CONSTANTE DE PLANCK

La constante de planck, h, se obtuvo del Modelo de Cuantización desarrollado por Max Planck (1858 - 1947) en el año 1900. Este modelo supone que la energía de la onda luminosa está presente en paquetes de energía llamados fotones; Por lo tanto, se dice que la energía está cuantizada. Deacuerdo con esta teoría, la energía de un fotón es proporcional a la frecuencia de la onda electromagnética: E=h*f. De donde se obtiene la constante de Planck h=6.63*10-34 Js.

La constante de Planck, simbolizada con la letra h, es una constante física usada para describir el nivel de energía de los cuantos en fórmulas como la ecuación de Schrödinger. Desempeña un papel central en la teoría de la mecánica cuántica y recibe su nombre de su descubridor, Max Planck, uno de los padres de dicha teoría. La constante de Planck también es utilizada al medir la energía de los fotones, tal como en la ecuación E = hν, donde E es la energía, h es la constante de Planck, y ν es la frecuencia de la onda lumínica.La constante de Planck se utiliza para describir la cuantización, un fenómeno que ocurre en las particulas elementales subatómicas como electrones y fotones en los cuales ciertas propiedades físicas ocurren en cantidades fijas

DESARROLLO

Primeramente lo que hicimos fue hacer nuestra conexión en serie con las terminales caimán-caimán, y conectamos las puntas a los extremos de la amperimetro y vultimetro para poder medir y estimar que voltaje y intenesidad de corriente por cada foco LED, conectado a una placa solar que al obstuir la luz incidente en el se pueden captar diferentes datos,  para eso se capturaron los datos en las siguientes tablas una hecha por el equipo y otra realizada por el profesor:

 TABLA 1. DATOS OBTENIDOS POR EL EQUIPO DESPUÉS DE LA REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO.

TABLA 2. DATOS OBTENIDOS POR EL PROFESOR DESPUÉS DE LA REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO.

SABEMOS QUE LA CONSTANTE DE PLANCK Y SU RELACIÓN CON LA EMISIÓN DE ENERGÍA LO RELACIONA LA SIGUIENTE FORMÚLA: 

E=nf

Donde:

E= Energía Emitida por el cuerpo.

n= Número Cuántico

f= Frecuencia (Hertz) 

Y como estamos tratando sobre el fénomeno del efecto fotoélectrico la ecuación que se relaciona es:

hf=hfo+1/2 mv2

Pero la energía emitida por el cuerpo se puede calcular también con la ecuación:

hf=qVo

Donde: 

q= Carga del electrón (1.6x10-19)

Vo= Voltaje Mínimo 

DESPEJANDO f:

h=qVo/f 

 SUSTITUYENDO f=C/λ

h=qVo/C/λ

Aplicando la REGLA DEL SANDWICH queda:

h=qVoλ/C

La siguiente deducción de la formúla esta interpretada por los siguientes parámetros:    

PRIMERO SE HIZO EL CALCULO DEL COLOR LED ROJO PARA DETERMINAR LA CONSTANTE DE PLACNK Y NUESTRO RESULTADO ES EL SIGUIENTE:

DESPUÉS SE HIZO EL CALCULO DEL COLOR LED AMARILLO PARA DETERMINAR LA CONSTANTE DE PLACNK Y NUESTRO RESULTADO ES EL SIGUIENTE:

COMO SIGUIENTE MEDICIÓN SE HIZO EL CALCULO DEL COLOR LED VERDE PARA DETERMINAR LA CONSTANTE DE PLACNK Y NUESTRO RESULTADO ES EL SIGUIENTE:

Y FINALMENTE SE HIZO EL CALCULO DEL COLOR LED AZUL PARA DETERMINAR LA CONSTANTE DE PLACNK Y NUESTRO RESULTADO ES EL SIGUIENTE: