Alguma dúvida sobre átomos, prótons e elétrons? Vem dar uma olhada nessa lista sobre o efeito fotoelétrico e se prepare pra mandar bem na sua prova!
O cientista dinamarquês Niels Bohr (na foto abaixo) aprimorou, em 1913, o modelo atômico de Rutherford, utilizando a teoria de Max Planck.
Em um de seus postulados, Bohr nos disse:
“Ao saltar de uma órbita estacionária pra outra, o elétron emite ou absorve uma quantidade bem definida de energia, chamada quantum de energia”.
Isso pode ficar melhor explicado assim:
Recebendo energia (térmica, elétrica ou luminosa) do exterior, o elétron salta de uma órbita mais interna pra outra mais externa.
Contudo, ao retornar de uma órbita mais externa pra outra mais interna, o elétron emite um quantum de energia, na forma de luz de cor bem definida ou outra radiaçãoeletromagnética, como ultravioleta ou raios X. Esta energia recebe o nome de fóton.
Eis o efeito fotoelétrico explicado!
O que é efeito fotoelétrico?
O efeito fotoelétrico pode ser considerado um processo de emissão de elétrons. Sendo assim, existem alguns materiais que quando são iluminados por uma frequência específica de ondas, propagam a luz.
O fenômeno possui origem quântica, que por sua vez,tem ligação com a emissão de elétrons por algum tipo de material iluminado.Essa iluminação pode acontecer devido a radiações eletromagnéticas por frequências específicas.
Entretanto, alguns elétrons podem ser emitidos através de materiais que levam o nome de fotoelétrons.
Como funciona o efeito fotoelétrico?
Dentro da física, o efeito fotoelétrico mostra a ejeção de elétrons sob um material que fica exposto. Isso pode acontecer devido à radiação eletromagnética.
Os fótons que são responsáveis por transferir energia pros elétrons, precisam de uma quantidade de energia maior pra que isso aconteça.
Sendo assim, eles conseguem adquirir pacotes de luz da superfície do material, o que acarreta um tipo de corrente de fotoelétrons.
Cada fóton possui energia que varia de acordo com a própria frequência, medida pelo símbolo “f”. Sendo assim, essa frequência, quando mínima, acaba se tornando necessária pra arrancar elétrons do próprio material.
A energia mínima é liberada de cada um dos fótons presentes, a fim de promover o efeito fotoelétrico mencionado. Esse processo também leva o nome de função trabalho.
Sendo assim, a equação usada pra calcular tal energia, tem como fóton único uma frequência de: E = hf.
Sendo a letra “h”, uma constante pertencente à física, chamada de Planck, que possui valor de 4,010-15. Enquanto isso, a energia cinética mostra que os elétrons podem atingir o fóton que se diferencia através da energia de fóton, sob a função de trabalho.
Quais são as aplicações do efeito fotoelétrico nas tecnologias?
Dentre todos os tipos de aplicações do efeito na tecnologia, existem as placas fotovoltaicas, conhecidas por gerar energia elétrica limpa, através da luz do Sol. Uma opção ecológica é considerada renovável.
Parte disso se dá devido a sua aplicação na vida do ser humano. Além disso, pra explicar de forma mais resumida o que é o efeito fotoelétrico,basta pensar na teoria ondulatória clássica.
Portanto, pra que aconteça o efeito fotoelétrico, é preciso que uma frequência de radiação eletromagnética aconteça, nem que seja mínima. Sendo assim, ela também pode ser conhecida como frequência de corte.
Contudo, esse conceito pode mostrar como é pra ejetar um novo elétron de um átomo, com luz emitida sob a superfície de um material que tenha frequência variada em sua intensidade. Mas isso depende de como o material acontece na superfície.
Além disso, pra se ter uma ideia, as partículas se movem em velocidades diferentes e normalmente mais altas, levando em consideração a velocidade da luz. Portanto, o efeito fotoelétrico pode acontecer de forma instantânea.
Quando existe radiação eletromagnética sob a superfície de algum tipo de material, há a incidência de um efeito fotoelétrico. Tendo isso em mente, os elétrons podem ser emitidos, com o intuito de arrancar da superfície, luz.
Pra isso, existe uma quantidade de energia mínima que deve estar presente. Isso é determinante pra que a energia do fóton possa ser calculada.
Efeito fotoelétrico exemplos
Mas cadê as situações da minha vida nisso? Espia só!
1. Porta automática de shopping
Todo mundo conhece a porta automática do shopping, aquela que volta e meia nos deixa tensos: “Será que não vai abrir?” Existe efeito fotoelétrico nela??
Células fotoelétricas são dispositivos que utilizam o efeito e têm a capacidade de transformar energia luminosa em energia elétrica. Essa célula pode funcionar como sensor capaz de medir a intensidade luminosa, como nos casos das portas de shoppings.
2. A luz do corredor do seu prédio que acende sozinha
Quem nunca fez a dança do sensor para acender a luz do corredor do prédio? Os sensores encontrados em grandes quantidades é o sensor fotoelétrico. A finalidade deste sensor é converter um sinal luminoso (luz ou sombra) num sinal elétrico que possa ser processado por um circuito eletrônico. Por isso a luz acende quando você passa!
3. O alarme de incêndio
Rolou fogo e o alarme de incêndio apitou? Ocorre o mesmo caso da luz: é um sensor fotoelétrico.
4. Transmissão de imagens na TV
Ah, a televisão ♥ Obter as imagens se tornou possível devido à invenção de aparelhos especiais, chamados células fotoelétricas, em que a energia da luz controla a energia da corrente elétrica ou se transforma em corrente elétrica. Quando a luz incide no cátodo da célula fotoelétrica, produz-se uma corrente elétrica no circuito que aciona uma combinação permitindo construir dispositivos capazes de ver, distinguir objetos.
5. A voz no cinema
Funciona da mesma maneira que na TV: uma célula fotoelétrica permite reconstituir os sons registrados nas películas do cinematógrafo. Graças a isso, Gene Kelly pôde cantar na chuva.
6. Queima de fogos no seu ano novo
Todo ano novo é a mesma coisa! Os elétrons excitados migram para a camada mais externa e, quando retornam, liberam energia em forma de luz. Essa luz possui variadas cores e cada cor corresponde a um elemento químico diferente!
