En el efecto fotoeléctrico, la luz incidente sobre una superficie metálica provoca la emisión de electrones de la superficie. Discuta la veracidad de las siguientes afirmaciones:
a) i) Se desprenden electrones sólo si la longitud de onda de la radiación incidente es superior a un valor mínimo.ii) La energía cinética máxima de los electrones es independiente del tipo de metal.iii) La energía cinética máxima de los electrones es independiente de la intensidad de la luz incidente.Esta afirmación es FALSA. Para que se produzca el efecto fotoeléctrico, la energía de los fotones incidentes debe ser igual o superior a la función de trabajo () del metal. La energía de un fotón está dada por , donde es la constante de Planck, es la velocidad de la luz, es la frecuencia y es la longitud de onda. La función de trabajo se relaciona con una frecuencia umbral () o una longitud de onda de corte () mediante . Para que haya emisión, se debe cumplir que , lo que implica . Simplificando, se obtiene , lo que significa que . Por lo tanto, los electrones se desprenden solo si la longitud de onda de la radiación incidente es INFERIOR o igual a un valor máximo (la longitud de onda de corte ), y no superior a un valor mínimo.
ii) La energía cinética máxima de los electrones es independiente del tipo de metal.Esta afirmación es FALSA. La ecuación de Einstein para el efecto fotoeléctrico es , donde es la energía cinética máxima de los electrones emitidos, es la energía del fotón incidente y es la función de trabajo del metal. La función de trabajo es una propiedad intrínseca de cada metal y representa la energía mínima necesaria para extraer un electrón de su superficie. Dado que varía de un metal a otro, la energía cinética máxima de los electrones emitidos dependerá del tipo de metal sobre el que incide la luz, para una misma frecuencia de radiación incidente.
iii) La energía cinética máxima de los electrones es independiente de la intensidad de la luz incidente.Esta afirmación es VERDADERA. Según la teoría cuántica de la luz (y la ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico ), la energía cinética máxima de los electrones emitidos depende únicamente de la frecuencia () de la luz incidente y de la función de trabajo () del metal. La intensidad de la luz se relaciona con el número de fotones que inciden por unidad de tiempo y área. Una mayor intensidad de luz significa que inciden más fotones, lo que provoca que se emitan más electrones por unidad de tiempo (mayor corriente fotoeléctrica), pero no afecta la energía de cada fotón individual ni, por lo tanto, la energía cinética máxima de los electrones emitidos.





