Efeito fotoelétrico.

 

EFEITO FOTOELÉTRICO: O PRÊMIO NOBEL DE EINSTEIN E A ENERGIA LIMPA QUE O PLANETA PRECISA!

O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons de um material (geralmente metal) quando atingido por radiação eletromagnética, como a luz.

A descoberta do efeito fotoelétrico é atribuída ao físico Heinrich Hertz. Em 1887, ele observou que eletrodos (polos condutores de eletricidade), produzem mais faíscas elétricas, quando iluminados com luz ultravioleta.

Philipp Lenard, que foi assistente de Hertz, realizou estudos definitivos do efeito fotoelétrico. Em 1899, ele demonstrou que uma superfície metálica quando iluminada libera partículas eletricamente carregadas, as quais são idênticas aos elétrons descritos por Joseph Thomson, em 1897.

A teoria clássica do eletromagnetismo prevê que a energia dos elétrons deve aumentar com a intensidade da luz. No entanto, os resultados experimentais do efeito fotoelétrico constataram que a alteração na intensidade da luz em uma placa metálica não altera a energia dos elétrons. A energia dos elétrons aumenta, fazendo com que sejam ejetados de uma placa metálica, apenas com ondas de luz de alta frequência.

Em março de 1905, Einstein publicou um artigo explicando o efeito fotoelétrico. Seu artigo esclareceu a discordância entre os resultados experimentais do efeito fotoelétrico e o previsto pela teoria clássica do eletromagnetismo. Einstein estendeu a ideia de “quantum” de Max Planck à própria luz. Segundo Planck a radiação emitida ou absorvida por um objeto se dá em quantidades definidas (“quantum”), como pequenos "pacotes" de energia.

Einstein considerou a luz como um feixe de partículas (fótons). Quando esse feixe é direcionado a um metal, os fótons colidem com os átomos. Se a frequência de um fóton for suficiente para ejetar um elétron, a colisão produz o efeito fotoelétrico. Assim, Einstein explicou teoricamente o efeito fotoelétrico, mostrando que ele independe da intensidade da luz. Apesar de Einstein ter fornecido uma explicação plausível do efeito fotoelétrico, ela foi rejeitada pela comunidade científica por quase 20 anos. No entanto, foi com esse estudo - e não com a teoria da relatividade (como muitos pensam) - que Einstein ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1921.

A descoberta e a compreensão do efeito fotoelétrico envolveu experimentos, raciocínios e insights de vários cientistas. Graças a tudo isso, hoje é possível transformarmos eficientemente a energia solar em energia elétrica. É o momento de colocarmos em prática essa e outras descobertas para obtermos a energia necessária à nossa sobrevivência. Energia renovável, sustentável e limpa, necessária também para a sobrevivência de nosso planeta!

BIBLIOGRAFIA

Niaz, M., Klassen, S., McMillan, B., & Metz, D. (2010). Reconstruction of the history of the photoelectric effect and its implications for general physics textbooks.