Calculadora del Efecto Fotoeléctrico
Energía cinética y velocidad máximas de los electrones que la luz arranca de un metal, potencial de frenado y longitud de onda y frecuencia umbral.
Resultados
La línea discontinua marca el valor que ha escrito.
Qué hace esta herramienta
Einstein explicó el efecto fotoeléctrico en 1905, y por eso recibió el Premio Nobel: la luz llega en paquetes de energía hc/λ, y un electrón solo escapa si un paquete supera la función de trabajo del metal. Por eso una luz roja intensa no arranca electrones del zinc y una ultravioleta débil sí; la intensidad cambia cuántos electrones salen, nunca su energía máxima. Millikan usó el potencial de frenado, la tensión inversa que detiene justo a los electrones más rápidos, para medir la constante de Planck en 1916. Las funciones de trabajo rondan 2,3 eV en el sodio y el potasio y 4,3 eV en el zinc, y cambian con la limpieza y la oxidación de la superficie.
Fórmula
E = hc ÷ λ · Kmax = E − φ · V₀ = Kmax ÷ e · λ₀ = hc ÷ φ
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
lam | Longitud de onda | nm |
wf | Función de trabajo del metal | eV |
KE | Energía cinética máxima de los electrones | eV |
EP | Energía de cada fotón | eV |
VS | Potencial de frenado | V |
LT | Mayor longitud de onda que aún libera electrones | nm |
FT | Frecuencia umbral | THz |
VM | Velocidad máxima de los electrones | km/s |
Ejemplo resuelto
- Longitud de onda400 nm
- Función de trabajo del metal2,3 eV
- Energía cinética máxima de los electrones0,7996 eV
- Energía de cada fotón3,0996 eV
- Potencial de frenado0,7996 V
- Mayor longitud de onda que aún libera electrones539,1 nm
- Frecuencia umbral556,1 THz
- Velocidad máxima de los electrones530 km/s
Limitaciones
- La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
- Los valores por defecto son referencias típicas, no mediciones de su situación. Sustitúyalos por sus propios datos siempre que los tenga.