Los fotones golpean los metales innumerables veces en nuestra experiencia cotidiana. Entonces, ¿por qué los fotoelectrones no salen de la superficie del metal y causan corriente?
Los metales que se utilizan en los experimentos fotoeléctricos pertenecen al primer grupo de la tabla periódica. Suelen llamarse metales alcalinos.
Tienen la mayor naturaleza electropositiva en sus respectivos periodos. Esto los convierte en los más reactivos.
Cualquier metal reactivo no existiría en la naturaleza en su estado elemental. Por lo tanto, estos metales se oxidan con el oxígeno presente en el aire. Esto crea una capa de óxido en su superficie. Debido a esta capa, los metales pierden su brillo. Esta capa protege el metal interior de una mayor oxidación o reacción. Pero si se elimina esta capa, se puede volver a ver el metal brillante.
Así que la mayoría de los metales que se ven no son realmente puros. Existen como óxidos o sales. Hay metales no reactivos como el oro (función de trabajo 5.10 $eV$ - 5.47 $eV$ ) que existen en estado metálico puro, pero su función de trabajo es bastante alta en comparación con metales altamente reactivos como el cesio (función de trabajo 1,95 $eV$ ).
Los metales son reactivos debido a su tendencia a perder donantes de electrones. Por lo tanto, si un metal no es reactivo, es probable que tenga una alta función de trabajo.
La luz, en parte infrarroja, en parte ultravioleta, y las microondas, atraviesan la atmósfera y llegan a la superficie de la Tierra. Los rayos gamma, los rayos X, la mayor parte del ultravioleta y algunos de los infrarrojos son absorbidos por la atmósfera y no llegan a la superficie de la Tierra. La mayor parte de la radiación de alta energía capaz de provocar fotoemisiones ni siquiera llega a la superficie terrestre.
Puede haber muchos otros factores que participen activamente en este caso. Creo que esta información debería ser suficiente para responder a tu pregunta. Saludos.
Así que no causan corriente porque ya no reaccionan, pero si se elimina la capa exterior por completo, deberían dar corriente?
Es necesario que la luz llegue al metal para poder observar la fotoemisión. La capa de óxido no deja pasar la luz. Pero si quitas la capa de óxido y utilizas el metal para el experimento, empezará a emitir los electrones de nuevo.
@Mitchell, ¿qué ocurre entonces con la luz dentro de la capa de óxido? No puede ser absorbida completamente allí, ¿verdad? Pero las propiedades de reflexión de la capa de óxido (en el rango óptico) deberían ser peores que las del metal puro que hay debajo
A veces los efectos se hacen visibles en la electrónica.
Un ejemplo es el caso de la Raspberry Pi 2 podría estrellarse con la linterna de la cámara :
Upton explicó que el material semiconductor utilizado para fabricar el regulador de potencia estaba sometido a un efecto fotoeléctrico cuando era golpeado por la luz, y si se disparaba una cantidad suficiente de luz con la energía adecuada, el dispositivo se "trastornaba" y se apagaba.
Estos fueron promovidos de la banda de valencia a la banda de conducción dentro del silicio, de hecho cada fotodiodo en cada aparato que tiene un control remoto, cada CCD o cámara CMOS sería entonces también un ejemplo. editar: oh, yo habló demasiado pronto :-)
Lo hacen, pero es demasiado pequeño para notarlo a escala humana.
En la escala de la electrónica, se puede ver absolutamente. Tenemos fotorresistencias y fotodiodos que se basan en este efecto. Sin embargo, hay que medirlo con un multímetro y observar los cambios de resistencia; es demasiado pequeño para que sea perceptible como una descarga estática.
Para otro uso que ya está obsoleto... Antes de que tuviéramos la memoria flash, utilizábamos EPROMs para almacenar programas en dispositivos electrónicos. En la producción se podía hacer una ROM en serie (si se fabricaban millones) o utilizar una PROM programable una sola vez, pero durante el desarrollo siempre se necesitaba una EPROM.
La característica principal de una EPROM es que se puede programar eléctricamente, pero se borra con luz (concretamente con luz UV). El efecto fotoeléctrico provoca una acumulación de carga en todas partes, lo que hace que todas las puertas vuelvan a su estado inicial. A continuación, se pueden programar eléctricamente, lo que hace que las puertas se carguen de una manera determinada. De hecho, el chip EPROM tiene una ventana transparente en el centro del dispositivo para exponer las puertas para su borrado. Y una vez programada la EPROM, había que cubrir la ventana, ya que de lo contrario los rayos UV de la luz del día o los tubos fluorescentes borrarían el programa.
Sí, se observa el efecto fotoeléctrico. Los fotoelectrones salen y forman una capa cargada negativamente sobre la superficie del metal.
Esto impide que se emitan más fotoelectrones.Además, para que los fotoelectrones viajen, se necesita una placa ánodo/receptora.En definitiva, la corriente fotoeléctrica se detiene...
Una corriente fotoeléctrica sólo surge y se nota en circunstancias especiales. Heinrich Hertz observó un efecto de la luz ultravioleta en sus chisperos. Hallwachs demostró entonces que la luz de una lámpara de arco de carbono descargaba electrómetros de hoja de oro cargados negativamente cuando la luz incidía sobre una placa de zinc conectada a ella. (El zinc tiene una función de trabajo relativamente baja entre las superficies que son estables en el aire).
La luz ordinaria de interiores no provocará la fotoemisión de artículos domésticos metálicos ordinarios. Además, cuando no hay campo, no fluye ninguna corriente aunque la energía de los fotones sea lo suficientemente alta. El único contexto en el que conozco posibles problemas es el de las naves espaciales.
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