Cuando un fotón choca contra un material, puede transferir su energía a un electrón del material. Si el fotón tiene suficiente energía, el electrón puede ser expulsado del material, creando un electrón libre. La energía mínima necesaria para expulsar un electrón de un material se llama función de trabajo del material.
El efecto fotoeléctrico es un efecto umbral, lo que significa que sólo ocurre si el fotón tiene suficiente energía para expulsar un electrón. La energía cinética máxima de los electrones emitidos es proporcional a la frecuencia de la luz incidente.
El efecto fotoeléctrico fue observado por primera vez por Heinrich Hertz en 1887, pero no fue hasta el artículo de Albert Einstein de 1905 sobre el tema que se dio una explicación satisfactoria. La teoría del efecto fotoeléctrico de Einstein le valió el Premio Nobel de Física en 1921.
Éstos son algunos de los subproductos de la absorción fotoeléctrica:
* Emisión de electrones: El subproducto más obvio de la absorción fotoeléctrica es la emisión de electrones. Estos electrones se pueden utilizar para generar una corriente eléctrica, que es la base de muchos dispositivos optoelectrónicos.
* Generación de calor: Cuando un fotón es absorbido por un material, también puede generar calor. Esto se debe a que la energía del fotón se transfiere al material, lo que hace que éste vibre. La vibración de los átomos en el material genera calor.
* Creación de defectos: La absorción fotoeléctrica también puede crear defectos en un material. Estos defectos pueden ser defectos puntuales o defectos extendidos. Los defectos puntuales son defectos que ocurren en un solo átomo, mientras que los defectos extendidos son defectos que ocurren en un área más grande. Los defectos pueden afectar las propiedades de un material, como su conductividad eléctrica, conductividad térmica y resistencia mecánica.
Los subproductos de la absorción fotoeléctrica se pueden utilizar para diseñar y desarrollar nuevos materiales y dispositivos. Por ejemplo, la emisión de electrones puede utilizarse para generar una corriente eléctrica, que es la base de muchos dispositivos optoelectrónicos. La generación de calor se puede utilizar para calentar un material o para crear un gradiente de temperatura. La creación de defectos se puede utilizar para cambiar las propiedades de un material.
