1. Efecto Fotoeléctrico
1.1 Definición
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones cuando se hace incidir luz de determinada frecuencia en una superficie metálica.
1.3 Pendiente y Frecuencia Umbral
a) La pendiente del gráfico representa [h/e] donde «h» es la constante de Planck y «e» es la carga del electrón.
b) El punto donde la recta corta al eje «X» representa: «f0» frecuencia umbral.
1.4 Instrumentos
a) Red de difracción: Permite separar la luz proveniente de la lámpara de mercurio en sus componentes espectrales de diferentes frecuencias.
b) Filtro de color amarillo: Filtra la luz permitiendo sólo el paso de la luz correspondiente a la frecuencia del color amarillo.
c) Filtro de % de transmisión de luz: Permite variar la intensidad de la luz que incide, transmitiendo distintos porcentajes de luz.
1.5 Potencial de Frenado
El potencial de frenado no varía, ya que no depende de la intensidad de la luz sino que de la frecuencia de la luz que incide.
1.6 Aumento de la Emisión de Electrones
Se tiene que aumentar la frecuencia de la luz.
1.7 Función Trabajo
La función trabajo representa la energía mínima necesaria para extraer los electrones del metal.
1.8 Obtención de la Función Trabajo
La función trabajo se obtuvo a partir del gráfico. El punto donde la recta corta al eje «Y» representa
es decir la función trabajo expresada en (eV).
1.9 Frecuencia del Espectro de Mercurio
La frecuencia de cada color del espectro de la luz de mercurio se obtuvo a partir de una tabla de frecuencias.
2. Radiación Térmica
2.1 Emisión de Radiación Térmica
La emisión de radiación térmica a través de distintas superficies.
2.2 Superficie Blanca e Infrarrojos
La superficie blanca emite y absorbe tanto como una superficie negra en el rango de los infrarrojos.
2.3 Medición de la Resistencia
Se midió la resistencia con un Ohmetro y se buscó en tabla la temperatura para tal resistencia.
2.4 Vidrio y Radiación Infrarroja
El vidrio es mal transmisor o bloquea la radiación infrarroja.
2.5 Rectificación del Gráfico
Rectificando el gráfico original con 1/x2 y de la recta que se obtiene se escribe la ecuación, reemplazando las constantes respectivas.
2.6 Proporcionalidad de la Radiación Térmica
La radiación térmica es directamente proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta.
La expresión
se utilizó en uno de los experimentos realizados.
3. Relación e/m
3.1 Objetivo del Experimento
En el experimento e/m.
3.2 Determinación de la Rapidez
Se determinó la rapidez de los electrones dentro del tubo.
3.3 Voltaje Acelerador
Se midió el voltaje acelerador (V).
4.1 Anillos Emergentes y Desplazamiento del Espejo
Se midió «n» y «d». Donde «n» representa el número de anillos emergentes que pasa por un punto dado; y «d» representa la magnitud del desplazamiento del espejo móvil.
4.2 Expresión Utilizada
La expresión utilizada es:
4.3 Zonas Brillantes y Oscuras
Las zonas brillantes se debe a que simultáneamente llegan a ese punto dos ondas en igualdad de fase interfiriendo constructivamente, y las zonas oscuras se debe a la superposición de dos ondas desfasadas en media longitud de onda las cuales interfieren destructivamente.
5. Interferómetro
5.1 Uso del Interferómetro
El interferómetro se utilizó para determinar la longitud de onda del láser.
5.2 Principio Físico
El principio físico es la interferencia de dos rayos de luz coherentes provenientes de un equipo láser.
5.3 Función del Espejo Móvil
La función del espejo móvil es producir una diferencia de camino óptico entre los dos haces de luz.
5.4 Factor «2» y Desplazamiento «d»
a) El factor «2» de la ecuación se debe a que el rayo recorre un camino óptico «2d» porque se considera el camino de ida y vuelta al reflejarse en el espejo móvil.
b) «d» corresponde al desplazamiento del espejo móvil.
5.5 Relación entre «d» y «λ»
La distancia «d» disminuye; de la ecuación
se deduce que para «n» constante, «d» es proporcional a «λ/2».
6. Ley de Stefan-Boltzmann a Altas Temperaturas
6.1 Mediciones
Las mediciones se efectuaron para determinar la relación entre la radiación térmica emitida por una fuente y la temperatura absoluta:
Se midió:
- La radiación con el sensor de radiación.
- La resistencia en frío de la ampolleta (R0).
- La diferencia de potencial (V) y la corriente (I) en la ampolleta para determinar la resistencia (R=V/I).
- La temperatura absoluta del filamento determinada por tabla con R/R0.
6.4 Conclusión del Experimento
La principal conclusión obtenida en el experimento de la ley de Stefan-Boltzmann a altas temperaturas es:
«La potencia por unidad de área radiada por un cuerpo es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta».
7. Relación e/m
7.1 Objetivo
El objetivo del experimento es encontrar la relación entre la carga y la masa del electrón.
7.2 Mediciones
Se midió el radio de la órbita de los electrones, el voltaje acelerador y la corriente que circulaba a través de las bobinas.
7.3 Trayectoria Helicoidal
Si la trayectoria es helicoidal y no circular se debe a que la velocidad de los electrones no es perpendicular con el campo magnético.
7.4 Aumento de la Rapidez de los Electrones
La rapidez de los electrones se puede aumentar incrementando el voltaje acelerador, es decir el voltaje aplicado a las placas.
7.5 Función de las Bobinas de Helmholtz
La función de las bobinas de Helmholtz es generar un campo magnético uniforme, la corriente debe ser continua para que el campo magnético siempre tenga la misma dirección.
7.6 Rayo de Luz Verde
El rayo de luz verde se produce por choques entre los electrones y los átomos del gas (helio), el electrón pierde energía al cambiar de nivel y emite luz, en este caso (helio) que corresponde a la longitud de onda del verde.