1. EFFETTO FOTOELETTRICO:
storia
Nel primo dei tre famosi articoli pubblicati nel
1905 Einstein interpretò l'interazione tra
radiazione e materia tramite la quantizzazione
della radiazione luminosa (quanti di luce o
fotoni).
n.b. Già Hertz nel 1887 aveva casualmente scoperto che una lastra di
zinco colpita da radiazione ultravioletta si caricava elettricamente. Ma
l'elettrone non era ancora stato scoperto, fece il suo ingresso in scena
nel 1897 con l'esperimento di Thomson per la determinazione del
rapporto carica/massa (e/m=1,7*10^11 C/Kg)

2. EFFETTO FOTOELETTRICO:
definizione e leggi

Consiste nell'emissione di elettroni da parte di un
metallo quando viene colpito da radiazioni
elettromagnetiche di “opportuna” frequenza.

1) Si ha emissione elettronica solo se la frequenza
della radiazione incidente è maggiore di un valore di
soglia caratteristico del materiale considerato.
2)l'energia cinetica degli elettroni emessi dipende dalla
frequenza della radiazione incidente e non dalla sua
intensità.
3)il numero di elettroni emessi per unità di tempo
all'aumentare dell'intensità della radiazione
elettromagnetica incidente.

3. EFFETTO FOTOELETTRICO:
perchè l'interpretazione quantistica?

Da un punto di vista classico l'effetto dovrebbe
essere osservato appena l'intensità della
radiazione incidente è tale da fornire agli
elettroni l'energia pari al lavoro di estrazione,
indipendentemente dalla frequenza.

Inoltre se la radiazione fosse interpretata in
termini ondulatori anziché corpuscolari
allontanando la sorgente diminuirebbe l'energia
fornita agli elettroni e di conseguenza
diminuirebbe l'energia cinetica degli elettroni
emessi, cosa non riscontrata.

4. EFFETTO FOTOELETTRICO:
interpretazione quantistica
La radiazione è “discontinua”, cioè l'energia
dell'onda è concentrata in “pacchetti” discreti
chiamati fotoni. Secondo questo modello una
radiazione di lunghezza d'onda λ è
caratterizzata da un flusso di fotoni ciascuno
con energia hν o hc/λ che viene trasferita
nell'urto agli elettroni della superficie su cui
incide. Condizione necessaria perchè l'elettrone
possa “uscire” dal materiale è che l'energia
ricevuta superi il lavoro di estrazione. Così
l'energia cinetica degli elettroni emessi è data
dalla differenza tra hν e il lavoro di estrazione