Física y creatividad experimentales - Portal Académico del CCH ...

Hoy se sabe que las líneas espectrales de un elemento cualquiera se explican a partir de las
transiciones entre diferentes niveles energéticos de electrones en átomos que han sido excitados.
Cuando un electrón sufre una colisión por otro o ha absorbido un fotón, salta a un nivel
permitido de mayor energía. El regreso a un nivel permitido menos energético origina un
fotón que produce una luz de frecuencia característica que está relacionada con la diferencia
de energías entre el nivel inicial y el final.
Del efecto fotoeléctrico
Transformar la luz del Sol en energía eléctrica es una extraordinaria posibilidad de obtener
energía limpia y relativamente barata que reduzca el consumo de combustibles fósiles, que
por definición son altamente contaminantes. Esta posibilidad surge del fenómeno observado
consistente en la existencia de materiales que, al momento de recibir un haz de luz, generan
un flujo de electrones.
En el curso de los experimentos que lo llevaron a producir por vez primera ondas electromagnéticas,
el físico alemán Heinrich Rudolf Hertz (1857 - 1894) notó que las chispas saltaban
con mayor facilidad entre los electrodos cuando eran iluminados por la luz violeta del
destello.
Hertz llegó a la conclusión de que la parte ultravioleta de la luz, desprendida durante sus
destellos era la causante del efecto. Reportó el fenómeno, pero no le dedicó más tiempo, lo
nombró efecto fotoeléctrico. Wilhem Hallwachs (1859-1922), encontró que cuando se ilumina
una placa de zinc con luz ultravioleta se carga positivamente. Philipp Eduard Antón Von
Lenard (1862-1947) obtuvo evidencia de que las partículas cargadas liberadas de los materiales
por medio de luz eran electrones.
Lenard observó características en el fenómeno que en ese momento no tenían explicación:
a) Al aumentar la intensidad de iluminación del material, se incrementa la corriente que
fluye; no obstante, la energía de los electrones no varía.
b) Luces de diferentes frecuencias pueden producir efectos fotoeléctricos, pero para cada
material hay una frecuencia, ahora llamada umbral, debajo de la cual el fenómeno desaparece.
Placa recolectora Placa emisora
batería
vacío
102
Luz azul incidente
Los electrones pegan en la placa recolectora
amperímetro