Qual foi a explicação dada por Einstein para o efeito fotoelétrico?

Essas conclusões empíricas traziam consigo uma série de inconveniente em relação a teoria ondulatória da luz. Como a energia das ondas mecânicas ou das ondas eletromagnéticas é proporcional a intensidade da onda, e essa intensidade é proporcional ao quadrado da sua amplitude, era de se esperar que bastaria uma luz com intensidade suficiente incidindo no metal para ocorrer à emissão de elétrons. No entanto, para maior parte das freqüências visíveis não há emissão de elétrons em nenhum metal, independente da intensidade da radiação. Essa situação causava confusão porque a teoria ondulatória clássica não estabelece relação entre a energia e a freqüência da onda.

Einstein propõe em 1905 uma explicação para esse efeito: “Um quantum de luz fornece toda sua energia a um único elétron”. Quantum? O que seria isso?

De acordo com Einstein, a energia de toda radiação eletromagnética não se distribui uniformemente como é previsto pela teoria ondulatória clássica. Essa energia se distribui pequenos pacotes de energia chamados de quantum de energia. O plural de quantum é quanta, que significa quantidade indivisível. Na linguagem atual a energia é quantizada. Cada pacote de energia (quantum) possuiria uma quantidade de energia bem definida, dada por: E=hf, onde f e a freqüência da onda e h a constante de Planck.

Einstein também concluiu que para um elétron abandonar um metal ele “gasta” certa energia, cujo valor é uma constante característica de cada material. Esse valor é chamado de Função Trabalho do metal. Então, de acordo com a proposta de Einstein temos: E=hf-T, onde T é a função trabalho do metal. Esta proposta explica o fato da energia cinética do elétron emitido pela placa aumentar com a freqüência. Como Einstein observou: “Se a equação estiver correta, um gráfico da energia em função da freqüência da luz incidente deve resultar numa reta, cujo coeficiente angular dever ser independente da natureza da substancia iluminada”.

Devido a limitações experimentais, Einstein teve que espera cerca de uma década para ver confirmada uma de suas previsões, a dependência linear entre energia e freqüência.

Em 1922 o premio Nobel é concedido a Einstein, como mostra o anuncio oficial: “A Albert Einstein, por seus serviços a física teórica, especialmente pela descoberta do efeito fotoelétrico”.

O artigo em que Einstein explica o efeito fotoelétrico foi publicado em 1905 na revista Annalen der Physik. Por ordem cronológica de recepção na revista, os artigos de Einstein neste ano foram:

17 de Março - O quantum de luz.
11 de Maio - Movimento browniano.
30 de Junho - Relatividade restrita.
27 de Novembro - Segundo artigo sobre relatividade restrita (dedução da famosa equação E=mc2).
19 de Dezembro - Segundo artigo sobre movimento browniano.

A ONU e UNESCO declaram 2005 como Ano Internacional/Mundial da Física em comemoração ao centenário do chamado annus mirabilis (ano mirabuloso).

Já se perguntou como ocorre o funcionamento das portas de shoppings que se abrem sozinhas? Como um sistema de iluminação pode acender e apagar sozinho? Como sistemas de alarme ligam e desligam automaticamente? Como as câmeras digitais capturam os pontos das imagens de uma só vez? Ou como funcionam os óculos de visão noturna? Perguntas como essas são respondidas e explicadas através do efeito fotoelétrico.

Qual foi a explicação dada por Einstein para o efeito fotoelétrico?

O Efeito Fotoelétrico foi observado por Becquerel em 1839, confirmado experimentalmente por Hertz em 1887 e sua explicação só foi dada por Albert Einstein em 1905, baseando-se, dentre outros estudos, nos quanta de energia,  de Max Planck. Diferente do que muitos pensam, Einstein não foi premiado com o Nobel de Física em 1921 pelo desenvolvimento da Teoria da Relatividade, mas sim pela Lei do Efeito Fotoelétrico.

Qual foi a explicação dada por Einstein para o efeito fotoelétrico?

Os alunos da 3ª série do Ensino Médio estão estudando este tema, entendendo um pouco mais sobre a natureza da luz, sobre os fótons, a interação da radiação eletromagnética com a matéria, conceitos como constante de Planck e função trabalho, entre outros, para a compreensão desse importante fenômeno da Física Moderna. 

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Nas aulas, para melhor compreensão do Efeito Fotoelétrico, e para as discussões com os alunos, foram utilizados vídeos da série Física Universitária, da Universidade de São Paulo, que apresenta experimentos sobre o fenômeno e simulações computacionais do Phet (Physics Education Technology Project) da Universidade de Boulder do Colorado.

Conheça o simulador e o vídeo do experimento em:

https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/photoelectric/latest/photoelectric.html?simulation=photoelectric&locale=pt

Qual a explicação dada por Albert Einstein para o efeito fotoelétrico?

Einstein, propôs que a luz não só é emitida como um quantum num determinado instante, mas também se propaga como quanta individuais. De posse desta hipótese foi possível de imediato explicar o efeito fotoelétrico.

Quando Albert Einstein descobriu o efeito fotoelétrico?

A explicação teórica para o efeito fotoelétrico, entretanto, só foi apresentada pelo físico alemão Albert Einstein, em 1905.

O que é o efeito fotoelétrico explicação?

O efeito fotoelétrico ocorre quando há emissões de elétron num determinado material. Geralmente, esse efeito é produzido em materiais metálicos os quais são expostos a uma radiação eletromagnética, como a luz. Quando isso acontece, essa radiação arranca os elétrons da superfície.

Como Albert Einstein usou a quantização da energia proposta por Planck para explicar o efeito fotoelétrico?

O efeito fotoelétrico resume-se na incidência da luz sobre uma superfície metálica, que em algumas circunstâncias, pode emitir elétrons. Einstein explicou a independência da energia cinética dos elétrons com a intensidade da luz ao sugerir que cada elétron ejetado da superfície recebia a energia de um único fóton.