Secundaria aplicación de la Hipótesis de Planck en el efecto fotoeléctrico

[edu_orion]

Hola
No entiendo porqué Einstein,utilizando la teoría de los cuantos de Planck, supuso que la luz tenía naturaleza corpuscular, es decir, que está formada por fotones.
La duda está en qué no entiendo bien el proceso del efecto fotoeléctrico.
Empecemos definiéndolo: el efecto fotoeléctrico consiste en la capacidad que tienen algunos metales de emitir electrones al ser sometidos a la irradiación de luz de determinada frecuencia mínima.
En principio, esta propiedad podría ser fácilmente explicable a partir de la naturaleza ondulatoria de la luz suponiendo que la energía que transporta la onda luminosa(1º duda, esta energía a qué es igual?),al incidir en la superficie del metal, se transmite a los electrones del mismo, comunicándoles la energía cinética necesaria para escapar de él. Si esta interpretación fuera correcta(que no se por qué no), bastaría elegir la intensidad luminosa adecuada(y esto es..?)para arrancar los electrones de cualquier metal y, además, si la aumentásemos, conseguiríamos que éstos tuviesen mayor velocidad(es decir, hay una correlación entre intensidad y energía de una onda luminosa?).
Sin embargo, la experiencia nos dice que eso no sucede en ningún caso, pues se observa que para conseguir arrancar electrones de un determinado metal no vale cualquier tipo de luz, sino que es preciso que su frecuencia sea mayor que un determinado mínimo llamado frecuencia umbral.

Entonces, si la energía cinética de los electrones extraidos están en relación directa con la frecuencia de la luz incidente, por qué no pensar que la luz está formada por fotones o partículas cuya energía, según Planck, es E=hf? esta deducción última creo que es correcta.

La duda principal es que no comprendo qué es la intensidad de una onda luminosa ni si ésta está relacionada con la energía de la misma
De todo esto puedo acabar diciendo que estoy hecho un lío. Si me pueden echar un cable, se lo agradecería enormemente. Un saludo y gracias por adelantado

[Entro]

Re: aplicación de la Hipótesis de Planck en el efecto fotoeléctrico

Hola
No entiendo porqué Einstein,utilizando la teoría de los cuantos de Planck, supuso que la luz tenía naturaleza corpuscular, es decir, que está formada por fotones.

Porque Einstein no quiso explicar el efecto fotoeléctrico sino que lo hizo como subproducto de su investigación.

El imaginó un gas de fotones, partículas de luz que satisfacían la hipótesis de Planck y calculó su entropía y vió que eso era justo lo que se medía en el interior del cuerpo negro.

Planck solo dijo que las emisiones y recepciones de radiación se hacían como múltiplos enteros de su constante por la frecuencia de la radiación, pero no impuso que eso fuera así en el seno de la radiación. Es decir, Planck no imaginaba la radiación formada por paquetes discretos de energía. Fué Einstein quien demostró que eso era así.

Y a partir de eso explicó el efecto fotoeléctrico.

La duda está en qué no entiendo bien el proceso del efecto fotoeléctrico.
Empecemos definiéndolo: el efecto fotoeléctrico consiste en la capacidad que tienen algunos metales de emitir electrones al ser sometidos a la irradiación de luz de determinada frecuencia mínima.
En principio, esta propiedad podría ser fácilmente explicable a partir de la naturaleza ondulatoria de la luz suponiendo que la energía que transporta la onda luminosa(1º duda, esta energía a qué es igual?),al incidir en la superficie del metal, se transmite a los electrones del mismo, comunicándoles la energía cinética necesaria para escapar de él. Si esta interpretación fuera correcta(que no se por qué no), bastaría elegir la intensidad luminosa adecuada(y esto es..?)para arrancar los electrones de cualquier metal y, además, si la aumentásemos, conseguiríamos que éstos tuviesen mayor velocidad(es decir, hay una correlación entre intensidad y energía de una onda luminosa?).

Pero es que el efecto no depende de la intensidad. Yo puedo poner una radiación de frecuencia inferior a la umbral de cualquier intensidad y no vería salir ni un solo electrón del metal.

Además, la energía cinética de los electrones arrancados no depende tampoco de la intensidad sino de la frecuencia.

Lo que depende de la intensidad es el número de electrones arrancados (la corriente eléctrica generada).

Sin embargo, la experiencia nos dice que eso no sucede en ningún caso, pues se observa que para conseguir arrancar electrones de un determinado metal no vale cualquier tipo de luz, sino que es preciso que su frecuencia sea mayor que un determinado mínimo llamado frecuencia umbral.

Entonces, si la energía cinética de los electrones extraidos están en relación directa con la frecuencia de la luz incidente, por qué no pensar que la luz está formada por fotones o partículas cuya energía, según Planck, es E=hf? esta deducción última creo que es correcta.

Es que eso es lo que se piensa.

La duda principal es que no comprendo qué es la intensidad de una onda luminosa ni si ésta está relacionada con la energía de la misma
De todo esto puedo acabar diciendo que estoy hecho un lío.

La energía de la radiación depende de la frecuencia y la intensidad es la medida del número de cuantos de radiación que la componen.