Predicciones de física clásica:
* intensidad: La física clásica predice que aumentar la intensidad de la luz debería aumentar la energía cinética de los electrones emitidos. Esto se debe a que asume que la luz es una ola, y una onda más intensa debería ofrecer más energía a los electrones.
* frecuencia: La física clásica predice que la frecuencia de la luz no debe afectar la energía cinética de los electrones emitidos.
Observaciones experimentales:
* intensidad: Experimentalmente, aumentar la intensidad de la luz * aumenta el número de electrones emitidos, pero no aumentar su energía cinética.
* frecuencia: Experimentalmente, la energía cinética de los electrones emitidos Depende de la frecuencia de la luz. Hay una frecuencia umbral por debajo de la cual no se emiten electrones, independientemente de la intensidad de la luz.
El problema:
La física clásica no explica estas observaciones porque trata la luz como una ola. El efecto fotoeléctrico demuestra que la luz se comporta como una partícula (un fotón) al interactuar con la materia.
La explicación de Einstein:
Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico utilizando el concepto de fotones. Él propuso que:
* La luz consiste en paquetes discretos de energía llamados fotones.
* La energía de un fotón es proporcional a la frecuencia de la luz (e =hν, donde h es constante de Planck).
* Cuando un fotón golpea un metal, puede expulsar un electrón si su energía es mayor o igual a la función de trabajo del metal.
* La energía cinética del electrón expulsado es igual a la energía del fotón menos la función de trabajo (ke =hν - φ).
La explicación de Einstein explica con éxito las observaciones experimentales:
* intensidad: Aumentar la intensidad de la luz significa que más fotones están golpeando el metal, lo que lleva a más emisiones de electrones, pero la energía de cada fotón sigue siendo la misma, por lo que la energía cinética de los electrones expulsados no cambia.
* frecuencia: El aumento de la frecuencia de la luz aumenta la energía de cada fotón. Si la energía del fotón es mayor que la función de trabajo, un electrón se emite con mayor energía cinética.
En conclusión, la física clásica, basada en la naturaleza de las ondas de la luz, no puede explicar el efecto fotoeléctrico. La explicación de Einstein utilizando la naturaleza de las partículas de la luz (fotones) resuelve con éxito las discrepancias entre las predicciones clásicas y las observaciones experimentales.
