Catástrofe ultravioleta, efecto fotoeléctrico y efecto túnel

Efecto fotoeléctrico
1. Conduce al establecimiento de la teoría dual de la luz
2. Fue descubierto por Heinrich Hertz en 1887
3. Antecedentes
  1. Al iluminar una placa metálica se generaba una corriente eléctrica
    1. Pero funcionaba solo cuando la frecuencia de la luz era cercana a la ultravioleta
      1. Pero mediante las teorías físicas de la época no se podía explicar
    2. Esto pasa al dar aporte energético a los electrones del metal
      1. Superando así la barrera del aislante
4. Explicación
  1. Planck postuló que la energía electromagnética es absorbida y emitida en paquetes, o cuantos
    1. Einstein usando ese concepto, supuso que la luz era cuantos de energía
      1. La luz se compone de fotones cuya energía se determina por la frecuencia de la luz
Efecto túnel
1. Ocurre cuando un electrón puede atravesar un campo eléctrico que lo repele
  1. Siguiendo la física clásica es prohibido que un electrón tenga dicha conducta
2. Explicación
  1. La función de onda al cuadrado indica las posibilidades de posición del electrón
    1. La posición del electrón es indeterminada
    2. Esto da lugar a que la posición del electrón se de en tales lugares, a pesar de la baja probabilidad
    3. La función de onda se parte en dos: Parte reflejada + Parte transmitida
Catástrofe ultravioleta
1. Experimento
  1. Consistió en estudiar la emisión de radiacíon térmica (ondas electromagnéticas infrarrojas) de un cuerpo
    1. Dicha emisión se debe a la vibración de los átomos de los cuerpos
    2. Al ser mayor la temperatura, será menor la longitud de onda
      1. Al calentarse un cuerpo puede llegar a emitir ondas de luz visible, como el metal al fundirse
    3. Para evitar la influencia externa de luz, crearon el cuerpo negro
      1. Una caja negra con un pequeño orificio, que absorbe toda la radiación
        Por equilibrio térmico, la radiación de adentro saldrá por el orificio, permitiendo estudiar la radiación del cuerpo negro
        A este cuerpo se le estudiaría su emisión de radiación
2. Problema
  1. Los resultados teóricos se expresaron por la ley de Rayleigh-Jeans
    1. Resultando
      1. Que la energía emitida crece por el cuadrado de la frecuencia
        Sin embargo, la frecuencia al no tener límites, la energía se torna infinita en frecuencias cercanas a la ultravioleta
        La radiación, emite múltiples frecuencias de onda
        Pero se vuelve más probable que la energía térmica se dediqué a generar ondas ultravioletas o de mayor frecuencia
3. Solución
  1. Max Planck fue quien dió solución a este problema
  2. Con los resultados experimentales, Planck busco los principios teóricos para recrearlos
    1. Así, supuso que la energía se emite y absorbe en paquetes llamados cuantos
      1. Múltiplo de la constante de Planck
      2. A baja frecuencia, muchos paquetes de poca energía; a mayor frecuencia, menos paquetes por su coste energético
        De esta manera las ondas emitidas, requieren cierta cantidad mínima según su frecuencia

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